EP1535476A1 - Device for spatial representation of a scene/of an object - Google Patents

Device for spatial representation of a scene/of an object

Info

Publication number
EP1535476A1
EP1535476A1 EP03750477A EP03750477A EP1535476A1 EP 1535476 A1 EP1535476 A1 EP 1535476A1 EP 03750477 A EP03750477 A EP 03750477A EP 03750477 A EP03750477 A EP 03750477A EP 1535476 A1 EP1535476 A1 EP 1535476A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flat screen
optical assembly
structure plate
image
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03750477A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Markus Klippstein
Dieter Storch
Günter Ross
Uwe Jahrmarkt
Hans-Jürgen ROSSBACH
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
X3D Technologies GmbH
Original Assignee
X3D Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE20213819U external-priority patent/DE20213819U1/en
Priority claimed from DE10248786A external-priority patent/DE10248786A1/en
Priority claimed from DE10256905A external-priority patent/DE10256905A1/en
Application filed by X3D Technologies GmbH filed Critical X3D Technologies GmbH
Publication of EP1535476A1 publication Critical patent/EP1535476A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for the spatial representation of a scene / an object, in which a multiplicity of individual image elements contain partial information from more than two views of the scene / object, comprising an image display device for reproducing the image elements and an optical assembly , which has a plurality of optical elements, preferably filter elements, and which, in relation to the viewing direction of a viewer, is arranged upstream of the image display device, the positions of the optical elements within the optical assembly being predetermined such that the light emitted by the image elements spreads in directions that intersect in viewing positions, from which partial information of a first selection of the views from the one and partial information of a second selection of the views can be seen from the other eye of one or more viewers.
  • DE 1 00 37 437 AI describes a structure plate which is suitable for monoscopic and autostereoscopic image display on flat screens.
  • Technical features are disclosed which enable the structure plate to be reversibly attached to a flat screen.
  • the structure plate is connected via a suitable mechanical connection. hung on the outer frame of the corresponding flat screen at the top.
  • a disadvantage of this solution is the dependence of the structure plate on the shape of the frame, ie the structure plate cannot necessarily be used with any flat screen.
  • WO 99/05559 discloses a method in which a flat screen with a lenticular screen can be operated as an autostereoscopic display. While the teaching disclosed here provides explanations for the control of the flat screen with defined image information in order to achieve an autostereoscopic effect, the details of a practical anchoring of the lenticular to the respective flat screen are not discussed. The teaching of this document does not solve the problem of a - in particular reversible, that is to say releasable - mechanical connection of an optical assembly designed as a lenticular screen to the flat screen.
  • GB 472,562 A teaches a stereoscopic display device in which an optical assembly in the form of a barrier screen (“grating”) is removably integrated. Aids for adjusting the barrier screen in the device are described in order to ensure stereoscopic display.
  • grating barrier screen
  • US Pat. No. 5,500,765 A describes how the effect of a lenticular can be eliminated by folding a complementary lens arrangement over it. This virtually turns off the 3D display. This approach initially only works with lenticular systems and also requires the production of an exactly complementary lens arrangement.
  • a barrier screen is reversibly attached in front of an image generator by means of an insert.
  • a switch from 2D to 3D is already achieved, but again only special imagers can be used. Only such imagers come into question that are in their Housing have a corresponding slot for the barrier shield. This means that the use of specially designed screen housings is essential. Said barrier screen cannot easily be attached in front of any flat screen.
  • the further proposed variants for folding away or rolling up the barrier screen require, as it were, additional constructions on the imaging device.
  • EP 0829744 A2 proposes a polarizing film which acts as a barrier screen.
  • the barrier screen is attached to the top of the screen.
  • the film cannot be attached to any imaging device in a few simple steps.
  • a removable wavelength filter array is described in DE 200 1 3 873 Ul.
  • the filter array is integrated in a cartridge, for example.
  • the cartridge is simply slipped over the imager for reversible conversion; the cartridge is removed for 2D applications.
  • monitor housings since there are many different types of monitor housings, it is at least not easy to produce a cartridge that can be used for a very large number of different monitor types and thus many different monitor housings.
  • a filter array that can be plugged onto a monitor is disclosed. This requires an additional device on the monitor housing.
  • a 2 D / 3 D switchable display is disclosed in JP 2002-084553 A.
  • a lens is installed and removed to switch from 2D to 3D.
  • a special configuration of the display or of its housing is disadvantageously necessary in order to ensure the switchover from 2D to 3D.
  • EP 0535989 B1 describes an optical viewing device, e.g. an anti-glare filter, which is designed for self-assembly on monitors (also of different sizes).
  • a frame construction frames an optical screen. It also includes a semi-flexible membrane. The device can be placed on a monitor by means of this membrane. A practically reversible conversion of a monitor to an autostereoscopic monitor is not possible with this device.
  • DE 431 5146 AI describes a display with an image area and a transparent cover, the cover being latched onto the image area or can be removed from it.
  • locking lugs are provided, which snap into the end faces of the base plate.
  • the object of the invention is to create an arrangement of the type described in the introduction, in which the optical assembly is largely connected to the image display device independently of the design of the particular image display device used, and in a simple manner again by the image display device can be removed.
  • the optical assembly should be as inexpensive and simple to implement as possible and easy to handle.
  • a method is to be specified which, using such an optical assembly, enables inexpensive retrofitting between monoscopic and autostereoscopic display of the scene / object.
  • the object of the invention is achieved according to claim 1 in that the image display device and the optical assembly are detachably connected to one another by means of a fastening device, with the attachment of the optical assembly to the image display device changing from a monoscopic to an autostereoscopic image display and conversely, with the removal of the optical assembly from the image display device, the change from an autostereoscopic to a monoscopic image is achieved.
  • the optical assembly has a structure plate, the structures of which form the plurality of optical elements; a flat screen is provided as the image display device, and means are provided as a fastening device for influencing the air pressure between the structure plate and the surface of the flat screen, whereby the optical assembly is held on the flat screen when a negative pressure is generated between the structure plate and the surface of the flat screen, and when generating a normal or positive pressure between the structure plate and the surface of the flat screen, the detachment of the optical assembly from the flat screen is achieved.
  • the structure plate is advantageously flat. It is also advantageous if a frame surrounds the structure plate on its outer edges. This simultaneously stabilizes the structure plate.
  • the frame which is made of metal, for example, can be made relatively thin, ie a few 100 ⁇ m thick.
  • the frame has one or more spacers for the defined spacing of the structure plate from the surface of the flat screen. This distance is sometimes necessary to achieve an autostereoscopic impression on the flat screen.
  • the structure plate and frame unit can be designed such that when this unit is placed on a flat screen, an essentially airtight cavity is formed between the structure plate and the surface of the flat screen.
  • This airtight cavity in particular allows the embodiment of the invention in the manner mentioned: namely, the desired negative pressure between the structure plate and the surface of the imager can then be easily generated.
  • the means for influencing the air pressure between the structure plate and the surface of the flat screen preferably comprise at least one hand-operated or electrically operated pump and / or a valve. In this way, the arrangement according to the invention can be implemented simply and inexpensively.
  • the means for influencing the air pressure can comprise a movable and air-impermeable hem which is attached to the frame and which is designed such that when the optical assembly is pressed against a flat screen between the structure plate and the surface of the flat screen, a vacuum is created, whereby the entire Assembly is held on the flat screen.
  • the means for influencing the air pressure can furthermore comprise a valve which, if necessary, brings about pressure compensation between the location of the negative pressure and the outside air pressure, so that the optical assembly can be easily removed.
  • This embodiment of the invention is also simple and inexpensive to manufacture.
  • the movable and airtight hem can be be made of plastic or rubber.
  • the optical assembly further comprises strip-shaped sections made of rubber. These sections are used in particular to seal joints against air permeability within the optical assembly.
  • At least one suction foot also for generating negative pressure, can be provided, which serves for the reversible fastening of the structural plate to the flat screen and thus ensures the reversible fastening of the optical assembly.
  • a flat screen is again provided as the image display device, and an adhesive medium, preferably a liquid, is provided as a means for attaching the optical assembly to the flat screen, this medium should absorb as little light as possible and, for example, from cedarwood oil consists.
  • the adhesion between the atoms or molecules of the medium on the one hand and the atoms or molecules of the surface of the flat screen or the optical structure plate on the other hand is used.
  • the optical assembly can be detached by moving it or using a small amount of force to break the adhesive connection.
  • optical assemblies described so far it can furthermore be advantageous if they also comprise strip-shaped sections made of hem. Such hem sections serve to avoid scratches on the flat screen.
  • the outer dimensions of the optical assembly are preferably designed such that they rest on or lie on the flat screen with one or more of its outer edges, ie for example with the frame, on housing sections of the flat screen.
  • This enables, among other things, a first rough alignment of the structure plate in relation to the structure of the imaging surface of the flat screen.
  • a prerequisite for achieving a spatial impression is the display of suitable images on the flat screen.
  • Such images can be image combinations of several views of a scene, for example perspective views.
  • the expression “combination image” here means an image combined from image information of several views in rows and / or columns.
  • wavelength filter arrays which are suitable for autostereoscopic display.
  • the separation of partial images for autostereoscopic display does not necessarily have to be complete in the context of the use of a wavelength filter array, that is to say that both viewer eyes only see a selection from different views for the most part. You can even see a certain percentage of image information that can be assigned to the same view at the same time. The generation of a 100% optical field separation is not always necessary.
  • a conventional monoscopic, i.e. Two-dimensional display in uninfluenced and full resolution visible on the flat screen From this, a normal 2D image of an object is produced or, for example, text is also displayed.
  • the structure plate has a multilayer structure.
  • the structure plate can consist of a substrate with a laminated or printed wavelength filter array.
  • the substrate is preferably as stable as possible, as thin as possible and as fully transparent as possible, e.g. as a glass pane.
  • the wavelength filter array should preferably be on the imaging side, i.e. on the side of the substrate facing the flat screen.
  • the structure plate is used in combination with a tracking unit for the detection of the eye position one or more viewers should be used.
  • the structure plate can then be controlled, for example, via a PC, which evaluates the respective detected eye position of an observer, in such a way that an optimal effect of the structure plate is achieved in relation to the observer and a constant spatial impression is conveyed to the latter.
  • Such tracking devices are well known in connection with the spatial representation and do not require any further explanation here.
  • the frame and / or the means for influencing the air pressure and / or the suction base are advantageously configured as being largely not in the image field of the flat screen. This can e.g. can be achieved by making the squeegee very small. Furthermore, as already mentioned, the frame can also be very narrow. In addition, the respective means for influencing the air pressure can be incorporated as far as possible at the edge of the optical structure plate or - at least partially - into the frame of the optical assembly, if it is present.
  • the invention can be used for example for flat screens of the type LCD or plasma displays.
  • any other type of image display device can also be used.
  • a tube monitor could also be used if the geometry of the optical assembly is adapted to the shape of the tube.
  • the structure plate covers, for example, only a part of the flat screen and / or is only partially introduced into or removed from the viewing beam path.
  • the optical assembly can additionally have a bracket at the upper end, which serves to temporarily hold the optical assembly when it is removed from the flat screen.
  • the bracket would e.g. temporarily raked on the upper edge of the flat screen housing. It can optionally be designed to be removable from the optical assembly.
  • the optical assembly has a structure plate with a large front and rear surface and circumferential narrow surfaces, and there is at least one fastening element which projects rigidly or movably on at least one of the narrow surfaces, the fastening of the optical Assembly is aimed by pushing the fastening element between two components of the flat screen, preferably between a section of the imaging module and a section of the housing.
  • the optical assembly can be attached to and removed from the housing of the flat screen used for the most part, as is generally the case in flat screens between the imaging module and the housing, due to the manufacturing process, having narrow grooves into which the fastening element, which is designed, for example, as a fastening lug, can be introduced.
  • optical assembly is simple and inexpensive to manufacture.
  • the optical assembly is particularly user-friendly in that it can be attached to and removed from a flat-screen monitor very easily without much previous knowledge.
  • the optical assembly according to the invention is attached to a flat screen, this is used as a 3D screen, provided that suitable image content is shown. If an uninfluenced, normal 2D representation is desired, the optical assembly is removed from the flat screen.
  • the imaging module is, in particular, the assembly or component of a flat screen (e.g. TFT-LCD or plasma display) which contains the respective image-reproducing surface.
  • a flat screen e.g. TFT-LCD or plasma display
  • the imaging module may also be electronic or other types of components which are quasi inseparable from the respective imaging module.
  • the structure plate In order to ensure the most universal usability of the structure plate, it is also preferably designed in this case in such a way that it can be positioned within housing projections of the flat screen which protrude in the direction of a viewer via the imaging module of the flat screen.
  • the dimensions of the front or rear large surface of the structure plate should essentially correspond to those of the visible image surface of the imaging module of the respective flat screen. If, for example, an optical assembly for 1 5.1 "TFT LCD screens has a 4: 3 aspect ratio, the structure plate, more precisely the large front and rear surfaces, should have dimensions of 307.2 mm x 230.4 mm, for example.
  • the outer dimensions of the optical assembly are such that it rests or rests with one or more of its outer edges on housing sections of the flat screen, in particular on the housing projections mentioned.
  • the housing projection on the underside of the screen of a flat screen comes into consideration; the optical assembly can just as well rest against a right and / or left and / or upper inner edge of the housing projection.
  • the optical assembly has two or more fastening lugs that protrude from at least two of the narrow surfaces of the structure plate.
  • At least two fastening lugs are provided, at least one of the fastening lugs being movably connected to the structure plate via a mechanical displacement and / or a rotating device, so that the corresponding fastening lug is attached to a flat screen when the optical assembly is attached such a relative position to the structure plate can be brought in which it essentially does not protrude on a narrow surface, and for the reversible attachment of the optical assembly to said flat screen can be brought into such a position relative to the optical structure plate in which it protrudes from a narrow surface and is located between two components of the flat screen at the same time.
  • Such a displacement device can comprise at least one slide rail and / or a bolt.
  • Such a twisting device preferably comprises at least one hinge and / or one bolt.
  • At least one of the fastening lugs movably connected to the structural plate has a handle which allows the fastening lug to be moved manually.
  • Each of the fastening lugs is preferably provided with such a handle.
  • the optical assembly is even easier to use if the mechanical displacement and / or rotating device contains a restoring element, for example a spring, for at least one of the fastening lugs.
  • This resetting member brings the fastening lug into a specific position relative to the structure plate, preferably into such a position where the fastening lug protrudes from a narrow surface of the structure plate. Then the user only has to retract the fastening nose when fastening the optical assembly to the flat screen against the spring force. If the optical assembly is attached to the flat screen, releasing the corresponding handle is sufficient to anchor the optical assembly to the flat screen.
  • the optical assembly is advantageously designed with rectangular dimensions of the large areas of the structure plate and with two fastening lugs each on the left and right narrow side of the structure plate, both fastening lugs rigidly connected to the structure plate on one narrow side and both fastening lugs movably connected to the structure plate on the other narrow side are.
  • At least one clamp can be provided on the optical assembly, preferably on a narrow surface of the structure plate.
  • This clamp is used to create a clamp connection between the narrow surface of the structure plate and a housing part of a flat screen.
  • Such clamps can be used advantageously if no movable fastening lugs are provided.
  • At least one of the fastening lugs has a length that is between
  • Each fastening nose can be inexpensively designed as a narrow plate, in particular as a metal plate (for example made of thin stainless steel).
  • the fastening lugs should preferably not protrude into the visible area of the image area of the imaging module of the flat screen so that no picture elements are covered. If necessary, the fastening lugs should be located under non-transparent components of the structure plate, such as opaque filters of a wavelength or grayscale filter array, so as not to influence the image display.
  • a fastening lug is connected directly and rigidly to the structure plate, it can still have a connecting piece, which preferably consists of metal or plastic and is firmly clamped, riveted or otherwise permanently attached to the structure plate.
  • each fastening lug is preferably designed such that it holds the structure plate in the state of being fastened to the flat screen at a defined distance, preferably at a distance of 1 mm to 8 mm, from the imaging module of the flat screen. This can easily be ensured by the aforementioned connecting piece having a corresponding length extension.
  • the optical assembly continues to have a frame which wholly or partially surrounds the structure plate at least on its narrow surfaces and via which the fastening lugs are rigidly or movably connected to the structure plate, the fastening lugs being consecutive, particularly on the frame stand out from the outside.
  • the phrase “protruding a fastening lug on a narrow side” is included, that is to say that the respective fastening lug protrudes not only on a narrow side, but in particular also on the respective frame (outwards).
  • Such a frame on the one hand achieves better durability of the optical assembly, since potential mechanical loads, such as external forces, te, not only on the structure plate, but also on the frame.
  • a frame is also made of metal - in particular from a rust-resistant steel or aluminum - or from plastic.
  • the frame can also serve to space the optical structure plate from the flat screen. For this purpose, it is formed at a corresponding height, as a result of which the fastening lugs are correspondingly spaced from the large surface of the optical structure plate that is at the rear in the viewing direction.
  • the optical assembly also comprises strip-like sections made of hem or rubber, which are preferably attached to the fastening lugs and serve to avoid scratches on the flat screen.
  • Each embodiment of the optical assembly described so far preferably has a structure plate which comprises at least one wavelength filter array, a grayscale filter array, a lenticular screen, a barrier screen, a polarization filter array, a lens grid or a prism grid.
  • a structure plate which comprises at least one wavelength filter array, a grayscale filter array, a lenticular screen, a barrier screen, a polarization filter array, a lens grid or a prism grid.
  • this fact does not preclude the fact that several of the aforementioned arrays or rasters, also in different combinations, can be present together on one structure plate.
  • the structure plate preferably comprises at least one filter array, which consists of a multiplicity of wavelength filters, grayscale filters and / or polarization filters.
  • the optical assembly when it is mounted on a flat screen, specifies defined directions of propagation for the light emitted by the individual picture elements of the picture module of the flat screen by means of the effect of its structure plate, one picture element of the picture module with several assigned wavelengths, grayscale or polarization filters of the filter array or a wavelength, grayscale or polarization filter of the filter array corresponds to several assigned picture elements of the imaging module in such a way that the straight line connecting the center of gravity of the cross-sectional area of a visible section of the picture element and the center of gravity of the cross-sectional area of a visible section of the wavelength .
  • Grayscale or polarization filter corresponds to a direction of propagation.
  • the structure plate of the optical assembly is designed in such a way that it contains optical components for separating partial images - for example wavelength filters - only on part of its surface, while the rest of the surface is kept largely inactive or transparent.
  • a further advantageous embodiment comprises additional means for adjusting the optical assembly in relation to its position relative to the flat screen.
  • These means are formed in particular by a micrometer screw and / or an eccentric.
  • the micrometer screw or the eccentric then exert a force in a defined manner on a component of the flat screen, preferably on the imaging module and / or a housing section, so that the relative position of the optical assembly is influenced by the force setting.
  • Such an adjustment may be necessary when using lenticular screens in order to configure the imaging of the lenticulars in interaction with the positions of the picture elements for an optimal autostereoscopic display.
  • the optical assembly can have at least one handle, which can be designed to be removable.
  • the handle allows the optical assembly to be easily transported when it is not attached to a flat screen.
  • the structure plate preferably has a multilayer structure.
  • transparent carrier substrates such as glass or PMMA, on which further, preferably optically effective layers are applied are suitable as layers.
  • Such layers can be, for example, a lenticular screen made of PMMA or adhesive films for joining the next adjacent layers.
  • the structure plate preferably consists of a substrate with a laminated or printed wavelength or grayscale filter array.
  • the filter array is arranged on the back of the substrate in the viewing direction.
  • a glass pane is preferably used as the substrate. If the filter array is laminated on, it can be produced beforehand as an exposed film or as an exposed film. Printing methods for printing filter arrays on (glass) substrates are known in the prior art and require no further explanation here.
  • the filter arrays can also be evaporated onto a substrate or applied lithographically. It is important to ensure that all substrates have the highest possible transparency for optimal light output.
  • means for movably mounting the structure plate on the flat screen can also be provided.
  • Roller bearings or rails are suitable for this.
  • Such configurations can be of interest when using autostereoscopic eye position tracking methods, for example if the optics for separating partial images, in this case the structure plate, is to be tracked to a changed eye position of the viewer.
  • a bracket can also be provided at the upper end of the optical assembly, which is used to hold the optical assembly when it is removed from the flat screen, the bracket being optionally removable.
  • the bracket is thus plugged into the assembly shortly before the optical assembly is removed from the assembly and temporarily hung or clamped around the upper end of the flat panel housing.
  • the bracket is then temporarily held by the bracket.
  • the bracket is then with the Assembly removed from the flat screen. The bracket is then removed from the assembly so that it can be accommodated more easily, for example in a protective cover made of velvety material.
  • a flat screen is provided as the image display device, which comprises at least one imaging module and a housing, and magnetic means are provided as the fastening device for the optical assembly, which likewise has a structure plate.
  • At least one ferro- or paramagnetic component can be rigidly or movably attached to the structure plate, and there can be at least one permanent magnet in strip form that has an adhesive surface with which it is glued to the housing of a flat screen, whereby the optical construction Group is releasably attached to the flat screen by attaching the ferro- or paramagnetic component of the structure plate to the strip-shaped permanent magnets.
  • the ferromagnetic or paramagnetic component can advantageously be formed in or as a frame of the optical assembly, the frame enclosing the structure plate. Such a frame also increases the stability of the optical assembly. It is of course also possible that the imaging module and the housing of the flat screen used are designed as a structural unit.
  • At least one permanent magnet can be rigidly or movably attached to the structure plate and at least one strip-shaped component can be present, which has ferro- or paramagnetic properties and is permanently glued to the housing of the flat screen, whereby the optical assembly can be detachably attached to the flat screen, by attaching the permanent magnet of the structure plate to the ferro- or paramagnetic strip-shaped component.
  • a first permanent magnet can be rigidly or movably attached to the structure plate and at least one second strip-shaped permanent magnet can be provided, which is designed such that it attracts the first permanent magnet and a
  • the ferromagnetic or paramagnetic component can also advantageously be formed in or as a frame of the optical assembly in these embodiments, said frame enclosing the structure plate.
  • the ferro- or paramagnetic component or even a strip-shaped magnet that is present in each case can be incorporated within the housing of the flat screens.
  • the respective component incorporated into the housing would then not be visible from the outside, but would nevertheless be sufficiently magnetically effective.
  • the ferro- or paramagnetic component provided as part of the optical assemblies can be omitted.
  • the optical assembly would then consist in particular of at least one structure plate and at least one strip-shaped permanent magnet.
  • the optical assembly is preferably designed such that the structural dimensions of the structure plate are greater than or equal to the visible area of the imaging module of the flat screen used. However, this is not absolutely necessary. If, for example, only a part of the imaging module is to be designed to be perceptible in three dimensions, the structure plate can also be made smaller. In this application, however, it is also possible to restrict the optically active components on the structure plate to the desired image field.
  • an optical assembly is also made easier for the user, for example, if its outer dimensions are designed such that, when it is attached to the flat screen, it rests on one or more of its outer edges on housing sections of the flat screen, in particular on housing projections , The user can then attach the optical assembly to the housing using one or more stops.
  • the strip-shaped permanent magnet or the ferro- or paramagnetic components Te can also have stop angles to which an outer edge of the structure plate is placed for easier alignment. Two or three stop angles on different sides of the flat screen housing are particularly favorable, since a clear position of the optical assembly is thus determined. This makes it possible to carry out the software calibration for the actual position of the optical assembly only once, since the optical assembly is always brought into the exact same position due to the stop angle.
  • Software calibration is then usually necessary in order to match the image to be displayed on the imaging module of the flat screen, which is combined from several views, in its image combination structure to the actual position of the optical assembly or, in particular, the structure plate contained therein.
  • the structure plate has at least one layer which is vapor-coated with a ferromagnetic or paramagnetic material, preferably only at the edge.
  • the object of the invention is also achieved by a separate frame which is designed to temporarily accommodate the optical assembly and which has an adhesive surface with which the frame is permanently glued to the housing of a flat screen, whereby the optical assembly is releasably attached to the flat screen is attached by inserting it into the separate frame glued to the housing of the flat screen.
  • the object of the invention is achieved with at least one flexible clip, with the aid of which the structure plate is to be fastened to the flat screen, in that the clip presses on the structure plate on the one hand and, on the other hand, extends around at least part of the housing of the flat screen and on one another part of the housing exerts a permanent force, whereby the structure plate is held on the flat screen.
  • the object of the invention is achieved by an arrangement of the type described at the outset, in which the imaging module has an angle of inclination greater than zero with respect to the vertical and the housing approximately below that Bottom edge of the screen surface of the imaging module has a housing projection in the viewing direction, at least comprising:
  • a flat structure plate which ensures the separation of partial images for an autostereoscopic display on flat screens, and - At least one spacer rigidly attached to the lower edge of the back of the structure plate, with the aid of which the optical assembly is placed on a housing projection, so that
  • the structure plate is held due to the force of gravity and because of the existing inclination of the imaging module relative to the vertical on the flat screen, preferably the upper edge of the structure plate lies on the outside of the upper part of the housing of the flat screen or is stored at a distance from the imaging surface by a further spacer is.
  • Such inclined imaging modules are common, for example, in mobile computers such as notebooks or laptops.
  • This embodiment variant of the invention can therefore be used particularly cheaply with such devices.
  • the mobile device contains a touch screen, for example, which is located a few millimeters from the imaging surface of the imaging module, the above-mentioned spacers can even be omitted entirely. It is sufficient here if the optical assembly only contains the structure plate and this is fitted within existing housing projections.
  • the structure plate can then be easily removed for 2D use.
  • the latter variant is particularly advantageous in the case of the so-called PDA computers and similar devices.
  • an inclination of the screen surface to the vertical is generally necessary in order to prevent the structure plate from falling out, unless the structure plate is fitted into existing housing projections under mechanical tension.
  • the structural plate should have a substantially rectangular outline.
  • other shapes are also conceivable, such as rounded or polygonal shapes.
  • Such a structural plate can be provided on its circumference with one or more recesses which facilitate removal from the housing or the housing projections.
  • the corners can be rounded or cut off sem.
  • the invention further relates to a method for temporarily converting a flat screen to an autostereoscopic flat screen using an optical assembly as described above.
  • the process according to the invention comprises the following process steps:
  • a flat screen with at least one imaging module and a housing, the housing projection of which forms an indentation in front of the imaging module of the flat screen, which is large enough to partially or essentially accommodate the structural plate of the optical assembly, reversibly attaching the optical assembly to the Flat screen, in that at least one of the fastening lugs on the optical assembly is pushed between two components of the flat screen, preferably between a section of the imaging module and a section of the housing.
  • the first two process steps can also be interchanged, for example if a flat screen and then the optical assembly are provided. Basically, this method is carried out every time a user attaches an optical assembly to a flat screen in a reversible manner, that is to say it can be removed again, and for a limited time, that is to say temporarily.
  • Manufacture or provide an optical assembly that meets at least one of the claims - Manufacture or provide a flat screen with at least one imaging module and a housing, the housing projection of which forms an indentation in front of the imaging module of the flat screen, which is large enough is to partially or substantially accommodate the structure plate of the optical assembly,
  • the process step of permanently attaching the optical assembly to the flat panel display is preferably supplemented by performing at least one of the following actions, the latter process step being replaced: Creating an adhesive connection between at least one of the narrow surfaces of the structure plate of the optical assembly and a component of the flat panel display, for example using double-sided adhesive tape or an adhesive, and / or
  • Component of the flat screen for example using double-sided adhesive tape or an adhesive, in that the double-sided adhesive tape or the adhesive is applied to the large surface behind in the viewing direction or on the frame of the structure plate before attaching the optical assembly, and by attaching the optical
  • Assembly connects to the flat screen a drying time of the adhesive or the double-sided adhesive tape, and / or
  • Creating an adhesive bond by introducing a fluid, e.g. Cedarwood oil, between the structure plate or its frame and a component of the flat screen, and / or
  • a fluid e.g. Cedarwood oil
  • the invention further relates to a method for temporarily converting a flat screen to an autostereoscopic flat screen using an optical assembly according to one of the embodiments described above. processing variants, comprising the following process steps:
  • the last-mentioned step naturally also includes the application in which at least a first and at least a second permanent magnet belong to the optical assembly.
  • the stripe-shaped permanent magnet or the stripe-shaped ferro- or paramagnetic component is preferably glued to the flat screen at the front of the screen housing.
  • This adjustment is used in particular to influence the interaction between the optical structure plate and the picture elements of the imaging module of the flat screen in such a way that the separation of partial images is optimized for an autostereoscopic display. If, for example, a lenticular is contained on the optical structure plate, this would be aligned in such a way that its main cylinder lens apex direction lies at a defined angle or parallel to the columns of said picture elements.
  • the adjustment is preferably carried out as follows:
  • test image is preferably an image combined from n (n> 2) views in rows and / or columns and exactly (n-1) of the views each correspond to a completely black area and exactly one view a completely white or a fully always corresponds to a blue or a completely green or a completely red surface
  • n (n> 2) views in rows and / or columns and exactly (n-1) of the views each correspond to a completely black area and exactly one view a completely white or a fully always corresponds to a blue or a completely green or a completely red surface
  • Such a maximally extended white or colored area can, but need not, be visible over the entire visible monocular image section.
  • One or more visible polygons or partial areas with round outer shapes are also conceivable as the maximum overall areas. To see monocularly, the user only has to close one eye.
  • the image combination structure on which the combination of the n (test) views is based should correspond to the structure plate used. If a wavelength filter array is contained on the structure plate, the respective filter array examples described in the utility model DE 201 21 31 8 U1 would preferably be the image combination examples mentioned in each case for the combination of the test views for the adjustment process.
  • a further step can follow the previously mentioned method steps: presentation of an image composed of several views of a scene and / or an object on the imaging module in order to achieve an autostereoscopic display.
  • presentation of an image composed of several views of a scene and / or an object on the imaging module in order to achieve an autostereoscopic display.
  • the person skilled in the art knows how an image composed of several views can be achieved; in this regard, reference is repeatedly made to WO 01/56265 A.
  • the image combination may take place in such a way that at least one smallest physical image element of the imaging module, preferably a color subpixel, contains image information. tion from picture elements of two different views is assigned simultaneously.
  • This fact serves the compression of the image information and / or the adaptation of the spatial representation to a desired optimal viewing distance, taking into account the distance of the image module surface to the layer separating the partial views of the optical structure plate (see also DE 1 01 45 1 33 Cl) or likewise Adaptation of the displayed image content to a potential rotation of the optical structure plate or the optical assembly relative to the imaging module of the flat screen.
  • the image combination is preferably such that a possible rotation of a preferred direction of the image elements of the image generator, for example the columns of the image elements, becomes a quasi-parallel preferred direction of a grid on the optical Structural plate, for example the columns of the filter elements, is largely compensated for by varying the horizontal and / or vertical period of the views in the respective image combination structure provided for the image represented on the image elements of the image generator in such a way that a position which is next to each other is followed by a sequence preferred direction defined by image information of one and the same view on the varied image combination structure approximately parallel to a filter element on the wavelength or grayscale filter array, which is next to one another by a sequence of non-opaque y defined preferred direction.
  • the image combination can take place in such a way that any undesired rotation (ie non-parallelism) that may be present leads to a preferred direction of the image elements, for example the image elements arranged in columns a quasi-parallel preferred direction of a grid on the structure plate, for example the filter elements arranged in columns, is largely compensated for by rotating the image shown on the picture elements in a complementary manner.
  • quadsi-parallel preferred directions essentially means the directions which intersect at an angle of approximately a maximum of 5 ° .
  • the complementary rotation of the displayed image can be used of the aforementioned approach, which simultaneously assigns image information from image elements of two different views to at least one smallest physical image element of the imaging module.
  • the invention can also be used on monitors that do not belong to the group of flat screens.
  • the optical structure plate would have to have a curvature, if necessary, in order to ensure a sufficient separation of partial images for stereoscopic display.
  • FIG. 2 shows the illustration of a second embodiment variant of the optical assembly
  • FIG. 3 shows the basic illustration of an optical assembly
  • FIG. 5 shows a section of an optical assembly, in which a frame is provided, which also serves as a spacer
  • FIG. 6 shows a section of an optical assembly, in which a frame and at least one movable fastening lug is provided
  • FIG. 7 shows a section of an image combination composed of eight views, which is suitable for a spatial representation
  • FIG. 8 shows an example of the structure of a wavelength filter array, which is suitable for a spatial representation in cooperation with the image combination shown in FIG. 7, 9 and FIG. 0 0 examples of possible view mixtures which are visible to one observer eye on the basis of a wavelength filter array according to FIG. 8 and an image combination structure according to FIG. 7,
  • FIG. 11 shows a detail of an image combination composed of four views, which is suitable for a spatial representation
  • FIG. 1 shows an example of the structure of a wavelength filter array, which is suitable for spatial representation in cooperation with the image combination shown in FIG. 1,
  • Fig. 1 3 and Fig. 4 show examples of possible view mixtures that are visible to a viewer's eye, based on a wavelength filter array
  • FIG. 5 shows a schematic illustration of the case in which the structure plate is attached to the flat screen in a rotated manner
  • 1 6 is a schematic diagram for correcting the rotation outlined in FIG. 5, thanks to a modified image content (partial representation),
  • FIG. 17 shows a schematic diagram of a possible visible mixture of views for an observer eye in the event that a wavelength filter array is attached to the flat screen in a rotated manner (partial illustration),
  • 1 8 is a schematic diagram for correcting the rotation sketched in FIG. 7, thanks to a modified image combination structure (partial illustration),
  • 19 shows a schematic diagram of a preferred direction (detail representation) defined by a sequence of respectively adjacent positions of image information of one and the same view on an image combination structure
  • FIG. 20 shows a schematic diagram of a filter element on a preferred direction defined by a sequence of non-opaque filter elements on a wavelength filter array, which is attached to a flat screen, and
  • 21 shows a schematic diagram of a preferred direction defined by a sequence of respectively neighboring positions of image information of one and the same view on a varied image combination structure (partial representation).
  • the optical assembly consists of an optical structure plate 1, a frame 2 for receiving the structure plate 1 and means 3 for influencing the air pressure between the structure plate 1 and the surface of a flat screen.
  • the flat screen is not shown in the drawing and would be located below the optical assembly according to the invention.
  • the surface of the flat screen is aligned vertically and the optical assembly according to the invention is attached to it in a corresponding position.
  • the means 3 for influencing the air pressure are designed here, for example, as a balloon, with the aid of which the air pressure between the structure plate 1 and the surface of the flat screen can be influenced.
  • the idea according to the invention can thus be easily implemented: the optical assembly is attached to the structure plate 1 and the surface of the flat screen when a negative pressure is generated, which can be achieved, for example, by compressing the balloon.
  • the structure plate 1 here consists, for example, of a transparent glass substrate on which there is a wavelength filter array on the flat screen side.
  • the wavelength filter array is indicated in FIG. 1 by the tear-off R ', G', B ', which indicates only a few wavelength filters on the structure plate 1.
  • the filter array comprises a large variety of individual wavelength filters in defined positions, e.g. described in DE 1 00 03 326 C2.
  • the wavelength filter array can be designed as an exposed film which is laminated onto the glass substrate.
  • the filter array is arranged on the back of the glass substrate in the viewing direction.
  • the frame 2 is shown exaggeratedly large in FIG. 1 in order to function better to be able to explain. In reality, it is made narrow in order to cover as few picture elements of the flat screen as possible.
  • the frame 2 surrounds the structure plate 1 all around, as shown in Fig.1. There is a spacer 4 all around on the frame 2, which ensures a defined spacing of the wavelength filter array from the flat screen.
  • the frame 2 with the spacer 4 is shown here separated for the sake of clarity. In the practical embodiment, however, both components are in direct contact with the structure plate 1, so that it is completely enclosed all around.
  • the optical assembly is now attached to a flat screen and the flat screen shows a suitable image with 3D information, then a spatial impression that can be perceived without glasses is achieved. If the optical assembly is removed, the flat screen with undiminished resolution can be used for two-dimensional display.
  • FIG. 1 A further exemplary embodiment of the invention is shown in FIG. Again, an optical structure plate 1, consisting of a glass substrate with a laminated filter array, and a frame 2, which surrounds the structure plate 1, are provided.
  • an optical structure plate 1 consisting of a glass substrate with a laminated filter array, and a frame 2, which surrounds the structure plate 1, are provided.
  • a hem 6 here, which is made, for example, of rubber or plastic and which ensures that it is attached when the entire optical assembly is pressed onto the image surface of a flat screen.
  • the entire optical assembly looks like a suction cup.
  • further means can be provided, for example a valve, not shown in the drawing, which, if necessary, brings about pressure compensation between the outside air pressure and the space between the structure plate 1 and the surface of the flat screen. After pressure equalization, the entire optical assembly can be easily removed from the flat screen.
  • FIG. 3 shows the basic illustration of an optical assembly 5.
  • the optical assembly 5 is designed for the separation of partial images for an autostereoscopic display on a flat screen and for attachment to the flat screen, which has at least one imaging module and a housing. As shown in the drawing, the optical assembly 5 includes at least the following components:
  • a structure plate 1 which has a front 1 .2 and a rear large area 1 .1 and circumferential narrow areas 7.1, 7.2., 7.3 and 7.4 and ensures the separation of partial images for an autostereoscopic display on flat screens, and
  • At least one fastening lug 8 which is rigidly or movably connected to the optical structure plate 1 and protrudes on at least one narrow surface of the structure plate 1 (in the drawing, the narrow surface 7.2), the fastening lug 8 serving to detachably the optical assembly 5 on the flat screen to be attached by pushing it between two components of the flat screen, preferably between a section of the imaging module and a section of the housing.
  • optical assembly 5 largely independent of the housing design of the flat screen used in each case can be attached to it and optionally removed again, since generally flat cracks are present in flat screens between the imaging module and the housing, into which the fastening lug 8 is inserted can be.
  • optical assembly 5 is simple and inexpensive to manufacture.
  • the assembly 5 is particularly user-friendly on the one hand in that it can be attached to the flat screen by an operator without great previous knowledge.
  • the structure plate 1 In order to ensure the most universal usability of the structure plate 1, it is preferably designed in such a way that it can be positioned within housing projections of the flat screen which protrude in the direction of a viewer via the imaging module of the flat screen.
  • This is achieved according to FIG. 4 in particular by designing the optical structure plate 1 with external dimensions of the front and rear large surfaces 1 .1, 1 .2, which are smaller or equal to the dimensions of the indentation 1 0 formed on the housing of the flat screen by the housing projections 9 are.
  • the indentation 1 0 is accordingly delimited on the sides by housing projections 9 which are usually present in flat screens and from the rear as a rule directly by the imaging module.
  • FIG. 4 now shows in particular a schematic diagram for attaching an optical assembly 5 according to the invention to a flat screen.
  • the optical assembly 5 with the structural plate 1, which usually forms the largest volume portion of the assemblies 5, is inserted into such an indentation 10, the fastening lugs 8 serving for the purpose of fastening the optical assembly 5 to the flat screen by these fastening lugs 8 between two components of the flat screen, preferably - as shown here - between a section of the imaging module and a section of the housing, which corresponds here to the right edge of the housing projection 9.
  • the imaging module is not highlighted in the drawing, but is conceivable as a rear limitation of the indentation 1 0.
  • the optical assembly 5 is designed in its outer dimensions in such a way that one or more of its narrow surfaces 7.1, 7.2, 7.3 and 7.4 contact the housing sections of the flat screen, in particular the housing projections 9. or is pending.
  • the housing projection 9.4 present on the underside of the image surface of a flat screen comes into consideration, as shown in FIG. 4;
  • the optical assembly 5 can just as well rest against a right or left or upper edge of the housing projection 9.
  • the large areas 1 .1, 1 .2 of the structure plate 1 advantageously have an essentially rectangular outline, as can be seen in FIGS. 3 and 4.
  • the large areas 1 .1, 1 .2 should have an extent that is greater than or at least the same size as the extent of the image area of those imaging modules on which the optical assembly 5 is to be used. It is also advantageous if two or more fastening lugs 8 are provided for the optical assembly 5, which protrude on at least two of the narrow surfaces 7.1, 7.2, 7.3 and 7.4.
  • FIG. 5 shows a further advantageous embodiment of the optical assembly 5, in which a frame 11 is provided, which at the same time serves as a spacer between the structure plate 1 and the imaging module.
  • the mounting lugs 8 are rigidly attached to the frame 11, on the side facing the flat screen.
  • the fastening lugs 8 accordingly protrude on the frame 11 and not only on the narrow side of the structural plate 1.
  • the frame 11 has, for example, a groove, not shown in the drawing, in which the structural plate 1 is rigidly framed.
  • FIG. 5 The illustration in FIG. 5 is only to be understood as a schematic diagram based on a detail.
  • the frame 11 is mostly around the entire structure plate 1, i.e. be formed on four sides of the structure plate 1.
  • the frame 1 1 can e.g. be made of commercially available metallic profile bars or plastic.
  • FIG. 5 Another very advantageous embodiment of the optical assembly 5 is shown in FIG.
  • the drawing is again not to scale and represents only a small section of the optical assembly 5.
  • a plurality of fastening lugs 8 are provided, only one of which is shown here.
  • At least one of the fastening lugs 8 is movably connected to the structure plate 1 via a mechanical displacement device, so that the fastening lug 8 can be brought into a relative position to the structure plate 1 when the optical assembly 5 is attached to a flat screen, in which it essentially does not a narrow surface (here the narrow surface 7.2) or on the frame 11 protrudes, and that for the reversible attachment of the optical assembly 5 on the flat screen can be brought into such a position relative to the structural plate 1, in which it is on the narrow surface 7.2 or Frame 1 protrudes and is located between two components of the flat screen.
  • a mechanical displacement device so that the fastening lug 8 can be brought into a relative position to the structure plate 1 when the optical assembly 5 is attached to a flat screen, in which it essentially does not a narrow surface (here the narrow surface 7.2) or on the frame 11 protrudes, and that for the reversible attachment of the optical assembly 5 on the flat screen can be brought into such a position relative to the structural plate
  • Such a displacement device can comprise, for example, at least one slide rail 12, which is not shown in detail in the drawing. Furthermore, Dungsplättchen 1 3 provided which mechanically connect the mounting lug 8 with a handle 14, which allows the manual movement of said mounting lug 8. Preferably, each of the fastening lugs 8 movably connected to the structural plate 1 is provided with such a handle 14.
  • the connecting plates 13 are inexpensive made of thin sheet metal or other materials, e.g. Plastic.
  • the slide rail 12 can either be integrated in the frame 1 1 as a guide groove or attached to the underside of the frame 1 1 in the form of profiled sheets. Other designs are conceivable. It is crucial that the slide rail specifies a — preferably straight — movement guide for the movement of the respective fastening lug 8.
  • FIG. 6 shows yet another advantageous detail in the formation of movably mounted fastening lugs 8, because the optical assembly 5 is even easier to use if the mechanical displacement device for at least one of the fastening lugs 8 contains a reset element 15, for example a spring.
  • This reset member 15 is connected to the frame 11 by means of a holder 16 and, in the absence of external force, brings the fastening lug 8 into a certain relative position to the structural plate 1, preferably into a relative position in which the fastening lug 8 protrudes from one of the narrow surfaces 7.2.
  • the user For the purpose of fastening the optical assembly 5 to the flat screen, the user only has to pull back the fastening lug 8 and thus bring it into a relative position in which the fastening lug 8 does not protrude from the narrow surface 7.2. If the optical assembly 5 is attached to the flat screen, releasing the corresponding handle 14 is sufficient to anchor the optical assembly 5 to the flat screen.
  • the fastening lug 8 is brought back into a position relative to the structural plate 1, in which it protrudes on the narrow surface 7.2 or on the frame 11 and is thus pushed between a housing section 9 and the imaging module of the flat screen, whereby the entire optical assembly 5 is attached to the flat screen.
  • fastening lug 8 For easy handling of several movable fastening lugs 8, these can also be mechanically connected with a single handle. Besides, it is conceivable that the fastening lug 8, when it is in connection with a reset member 15, releasably engages in the relative position in which it does not protrude from the narrow surface 7.2. The user would then cause the nose to disengage by moving the respective handle 14. In this way, there can be a plurality of movably mounted fastening lugs 8 on the optical assembly 5, which the user can simultaneously move using a handle 14.
  • the fastening process of the optical assembly 5 on the flat screen is simplified for the user, since when attaching all of the fastening lugs 8 on the corresponding narrow surfaces 7.1 to 7.4 or on the respective frame 11 do not necessarily protrude. The same applies to disassembly from the flat screen.
  • the structure plate 1 preferably comprises a wavelength filter array.
  • Wavelength filter arrays are e.g. known from DE 100 03 326 C2, from WO 01/56265 A and from DE 201 21 31 8 Ul.
  • the wavelength filter array specifies directions of propagation for the light emitted by the individual picture elements, one picture element with several assigned wavelength filters or one wavelength filter with several assigned picture elements corresponding in such a way that the connecting straight line between them the center of gravity of the cross-sectional area of a visible section of the picture element and the center of gravity of the cross-sectional area of a visible section of the wavelength filter corresponds to a direction of propagation.
  • the directions of propagation intersect in a variety of viewing positions.
  • FIG. 7 An example of the possible structure of such a combined image, referred to in the following image combination, is shown in FIG. 7.
  • This structure, or the image combination, which is suitable for a spatial representation is exemplified here from eight Views composed.
  • the image elements in columns R, G, B represent image information of the corresponding colors red, green and blue of the respective views.
  • the numbers of the views "one" to "eight" are shown, from which the respective picture element obtains its picture information of the corresponding position of the picture element, as is also described in DE 1 00 03, among others 326 C2 is described in detail.
  • FIG. 8 also shows an example of the structure of a wavelength filter array, which is well suited for spatial representation in combination with the structure of an image combination shown in FIG. As in FIG. 7, the respective structure is only shown in part in FIG.
  • the wavelength filter array therefore only contains transparent and opaque filter elements in rows q and columns p.
  • FIGS. 9 and 10 show examples of possible view mixtures that are visible to an observer eye, based on a wavelength filter array according to FIG. 8 and an image combination structure according to FIG. 7. It is thus illustrated how the spatial impression is created.
  • a transparent or opaque filter element is, for example, approximately 0.032 mm wide and approximately 0.298 mm high, although other dimensions are conceivable. Since three transparent filters are generally horizontally adjacent, one transparent box shown in FIG. 8 corresponds to the direct connection of three adjacent transparent filters, such a connection then being approximately 0.096 mm wide.
  • optical assembly 5 Another advantageous embodiment of the optical assembly 5 with regard to the structure of the wavelength filter array and the image combination structure to be displayed accordingly on the flat screen is described below.
  • FIG. 1 A possible further structure of such an image combination is shown in FIG.
  • the image combination shown here is composed of four views as an example and is also suitable for a spatial representation.
  • FIG. 1 shows an example (not shown to scale) of the structure of a wavelength filter array, which is suitable for spatial representation in combination with the structure of an image combination shown in FIG.
  • FIG. 1 2 shows the respective structure only in part.
  • the wavelength filter array therefore only contains transparent and opaque filter elements in rows q and columns p.
  • a transparent or opaque filter element is, for example, approximately 0.064 mm wide and approximately 0.298 mm high, although other dimensions are also conceivable. Because in the As a rule, three transparent filters are horizontally adjacent, one transparent box shown in FIG. 1 corresponds to the direct connection of three adjacent transparent filters, such a connection then being approximately 0.1 92 mm wide.
  • FIGS. 13 and 14 show examples of possible view mixtures that are visible to an observer eye, on the basis of a wavelength filter array according to FIG. 1 and an image combination structure according to FIG. 11. In this case it is also illustrated how the spatial impression is created.
  • the method step of permanently attaching the optical assembly 5 to the flat screen is preferably supplemented by performing at least one of the following steps and thereby replacing the last-mentioned method step:
  • Creating an adhesive bond by introducing a fluid, e.g. Cedarwood oil, between the structure plate 1 or its frame 1 1 and a component of the flat screen, and / or - creating a fixed connection between the structure plate 1 and the flat screen by soldering or welding.
  • a fluid e.g. Cedarwood oil
  • Such an adjustment of the relative position can be particularly advantageous if an edge of the optical structure plate 1 and an adjacent edge of the image area of the imaging module are not aligned as far as possible parallel to one another.
  • the adjustment is preferably carried out as already described above.
  • test image represents an image combination structure with eight views according to FIG. 7.
  • the views "two" to "eight” represent a completely black area, while the view “one” represents a completely red area.
  • a position of the structure plate 1 relative to the imaging module of the flat screen should be found in which there is a maximally extended red visible area in the visible monocular image.
  • a structure plate 1 with a wavelength filter array Fig.l 2 is equipped, preferably using an image combination structure for the test image according to Fig.1 1 adjust.
  • the practical advantage consists in particular in being able to use a single type of optical assembly 5 for different types of imaging modules, in particular those with different pixel periods (“pixel pitches”).
  • the respective adaptation of the representation of an image combination is then carried out by a corresponding one Software done.
  • the image combination can take place in such a way that any possible rotation of a preferred direction of the image elements, for example the image elements arranged in columns, to a quasi -parallel preferred direction of a grid on the optical structure plate 1, for example the columns of filter elements, is largely compensated for by rotating the image shown on the picture elements accordingly.
  • the corresponding rotation of the displayed image can take place with or application of the aforementioned approach, which simultaneously assigns image information of two different views to at least one smallest physical image element. This state of affairs is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 5 and 1 6.
  • Fig. 5 shows a schematic representation of a case in which the optical structure plate 1 is rotated on the flat screen.
  • Such a rotation would occur, for example, if an optical assembly 5 is attached to a flat screen and rests on an inner side of a housing projection (for example, 9.4) (see FIG. 4), the main direction of expansion of the housing projection 9.4 being a slight one for manufacturing reasons Has rotation with respect to the row direction (or column direction) of the imaging module.
  • a corresponding angle of rotation would typically assume absolute values of up to approximately 1 ° or less, but a larger absolute value is conceivable.
  • FIG. 1 6 shows a schematic diagram for correcting the rotation sketched in FIG. 5 by means of a correspondingly modified image content.
  • the columns H, I, J, K and L stand for the columns of the picture elements and the rows M, N, O, P and Q for the rows of the picture elements of the imaging module 1 7 in the grid 1 8.
  • the image content for the actual image elements of the imaging module 17 in columns H to L and the lines M to Q are generated in such a way that the image information for each individual image element of the grid 1 8 is determined in accordance with the respective rotation, as illustrated in FIG. 1 6, and is subsequently displayed on the image elements of the imaging module 1 7.
  • the actual picture elements of the grid 18 and the virtual picture elements of the grid 19 are each of identical shape and size. This includes that, for example, red sub-pixels have a different shape than green sub-pixels. Correspondingly, the grid 19 would then be constructed from virtual picture elements.
  • the determination of the image information for each individual virtual image element of the grid 1 8 is preferably carried out in such a way that the virtual grid 1 9 projects in its rotated position onto the grid 1 8 from actual picture elements in the columns H to L and the rows M to Q and for each virtual picture element, the area proportions for the respective views of the picture combination structure on which the actual picture elements are based are first determined.
  • the dashed-framed picture element in the second column and third line of the grid 1 8 would be mixed about 80% picture information of the view "two", about 8% picture information of the view "one", about 9% picture information of the view Contain "one” and about 3% image information of the view "eight".
  • the correspondingly mixed image information (for example, as a weighted average of the digital values for the respective image information) can now be easily calculated for the image element of the grid 1 8 considered in more detail. It should be noted that the information of the correct color channel R, G, B is always obtained, i.e. If, for example, the picture element framed with dashed lines emits green light, green information must be obtained from the next adjacent grid points.
  • mapping the image information of the top left virtual image element onto the top left actual image element as the relative orientation of the two rasters (the raster 1 9 and the raster 1 8 from actual image elements of the imaging module), provided that both said image elements each have image information for include the same wavelength.
  • Other relative orientations are of course conceivable.
  • Missing information for virtual or actual picture elements on the edge of the respective raster would be simply compensated for by black picture information, for example.
  • optical structure plate 1 has a wavelength filter array according to FIG. 8.
  • Fig. 7 shows a detail of a schematic diagram of a possible visible mixture of views for an eye of a viewer in the event that a wavelength filter array is attached rotated to the flat screen.
  • the image combination now takes place in such a way that a preferred direction of the imaging elements of the imaging device, for example the columns of the imaging elements, rotates to a quasi-parallel preferred direction of a grid of the structure plate, for example the columns of filter elements, is largely compensated for by varying the horizontal and / or vertical period of the views in the respective image combination structure provided for the image displayed on the image elements of the image generator in such a way that a sequence which is next to each other by a sequence Positions of image information of one and the same view on the varied image combination structure defined preferred direction approximately parallel to a filter element defined on the wavelength or grayscale filter array by a sequence of non-opaque neighboring filters n preferred direction.
  • FIG. 7 An image combination structure to be used advantageously for a filter array according to FIG. 8 is shown there. This image combination structure is based on the illustrations according to FIGS. 1 to 7 and 21.
  • FIG. 7 A basic sketch for correcting the rotation outlined in FIG. 7 by a modified image combination structure is now shown in FIG.
  • the image combination structure shown in FIG Box corresponds exactly to one picture element, stretched in height by a factor of 1.27. The size of the picture elements remains unchanged, the structure is stretched.
  • the preferred direction defined by a sequence of respectively adjacent positions of image information of one and the same view has been changed. It is now approximately parallel to the preferred direction, which is due to a sequence of non-opaque neighboring ones Filter elements on the wavelength or grayscale filter array is defined.
  • FIG. 19 shows a schematic diagram (section view) of a preferred direction defined by a sequence of respectively adjacent positions of image information of one and the same view (here view “one”)
  • the preferred direction is drawn with the oblique thick line and here has, for example, an angle of rise to the horizontal of ⁇
  • FIG. 20 shows a schematic diagram of a preferred direction defined by a sequence of non-opaque (here transparent) filter elements.
  • This preferred direction is also drawn in with the oblique thick line and here has, for example, an angle of rise to the horizontal of ⁇ 2 .
  • ⁇ ⁇ ⁇ _ applies in particular.
  • the rise ⁇ is now changed as described above by stretching the height of the image combination structure according to FIG.
  • compression would of course also be conceivable.
  • the image combination structure could also be scaled horizontally.
  • FIG. 21 shows a basic sketch of a preferred direction defined by a sequence of respectively adjacent positions of image information of one and the same view.
  • the varied image combination structure is to be understood as present, ie it corresponds to an image combination rule, which is usually displayed on picture elements of an imaging module, which have dimensions other than the smallest picture elements of the modified picture combination rule (here the boxes with the view numbers corresponding) ,
  • the raster of the modified image combination rule must be projected onto the actual raster of image elements and in each case one image element of the image generator with correspondingly weighted image information from generally different views must be controlled in order to implement the modified image combination rule practically.
  • encrypt the spatial representation by specifying a coding key for moving the various filter elements for the respective structure on the structure plate 1, for example for a wavelength filter array, and by using the image combination structure of the flat screen used in each case for the image combination structure used in each case a suitable decoding key, in particular for shifting the position of the respective views from which the picture element information originates, is used.
  • a suitable decoding key in particular for shifting the position of the respective views from which the picture element information originates.
  • the optical assembly 5 can be used for a large number of different 1 5 "LCD screens (each with an aspect ratio of 4: 3) with a suitable housing projection.
  • Such 1 5" flat screens usually have visible image area dimensions of 307.2 mm x 230.4 mm or also from 304.1 mm x 228.1 mm (each width x height), such as the device of the type "Philips 1 50B".
  • the structure plate 1 consists of a wavelength filter array laminated or printed onto a substrate.
  • This filter array is attached to the large area 1 .2 on the structure plate.
  • a glass plate is used as the substrate, which is preferably approximately 1.5 mm to 2 mm thick. If the filter array is laminated on, it can be produced beforehand as an exposed film or as an exposed film.
  • the wavelength filter array has the basic structure shown in FIG. 8, with in the raster (p, q) shown a column having a width of approximately 33.2 ⁇ m and a line approximately a height of 299 ⁇ m. Slight variations of the dimensions mentioned above by up to +/- 2 ⁇ m can sometimes be advantageous.
  • the filter array structure essentially covers the entire large area 1 .2. The images can be adapted to different sizes of imaging devices by stretching or compressing them.
  • a frame 11 which surrounds the optical structure plate 1 on all narrow surfaces 7.1 to 7.4 with a groove.
  • the frame 1 1 is made of metal, for example made of aluminum or plastic and protrudes approx. 2 mm beyond each narrow surface.
  • the frame 1 1 is each about 4 mm wide on the top and bottom. Accordingly, the groove surrounds the structural plate 1 with about 2 mm on each side.
  • the frame 1 1 is formed in depth so that it protrudes about 0.5 mm further in the direction of the viewer on the large front surface 1 .1. Furthermore, the frame on the large rear surface 1 .2 projects approximately 1.6 mm further in the viewing direction. As a result, the frame 11 also serves as a spacer between the imaging module and the optical structure plate 1.
  • the fastening lugs 8 are designed as thin metal plates which are approximately 2 mm wide and approximately 0.2 mm thick and protrude approximately 4 mm laterally over the frame 11. In contrast, the fastening lugs 8 do not protrude in the direction of the structure plate 1 beyond the frame 11 so that they do not protrude into the visible area of the image area of the imaging module and thus image elements are not covered as far as possible.
  • an optical assembly which comprises at least the following components: a flat rectangular structural plate 1 of dimensions 250 mm x 350 mm x 2 mm,
  • the strip-shaped permanent magnets are preferably glued to the left and right of the imaging surface of a 15 "TFT-LC display.
  • the structure plate 1 here comprises, for example, a glass substrate of approximately 1.9 mm thickness, on which a wave filter array is laminated.
  • the filter array consists of a photographic, exposed and developed film, e.g. of the type AGFA Aliance HN 0.1 mm which, for example, has one of the filter array structures described in the already cited DE 201 21 31 8 Ul. Other filter structures are of course conceivable.
  • the design example mentioned here is inexpensive to manufacture and easy for the user to use.
  • the invention offers several advantages over the prior art.
  • the optical assemblies 5 can be attached to the flat screen to a large extent independently of the housing design and optionally removed again. They are inexpensive and easy to implement.
  • the flat screen used in each case does not require any pre-treatment or post-treatment to convert it to the optical module. There is no need to intervene in proven production processes for flat screens.
  • the methods for the production of autostereoscopic flat screens to be carried out using the optical assemblies 5 can be implemented inexpensively, in particular since the production of an autostereoscopic flat screen according to the invention without special housing designs or without the Opening the housing of an original two-dimensional image flat screen to be used takes place. Furthermore, the components for the retrofit, namely those optical assemblies 5, are inexpensive to manufacture.
  • the invention finds commercial application, for example, in the field of 3D graphics.
  • an optical assembly which is suitable for separating partial images for monoscopic and autostereoscopic image display on flat screens, can be reversibly attached to a flat screen, the attachment being largely independent of the design of the housing of the flat screen.
  • the image generators can be designed for color reproduction as well as monochrome.

Abstract

The invention relates to a device for spatial representation, comprising an image reproduction device and an optical module (5) consisting of a plurality of optical elements, preferably filter elements. The position of said optical elements enables an observer to perceive, with one eye, partial information from a first selection of viewpoints of a scene/an object and, with the other, partial information from a second selection of said viewpoints. This is achieved by detachably connecting the image reproduction device and the optical component module (5) by means of a fixing device. By fixing the optical module (5) to the image reproduction device it is possible to transform a monoscopic image representation into an auto-stereoscopic image representation and vice-versa. Preferably, the optical module (5) consists of a structure plate (1) whose structures form the plurality of optical elements. The fixing device consists of means for influencing the air pressure between the structure plate (1) and the surface of an image reproduction device embodied in the form of a flat screen. The optical module (5) is maintained on the flat screen by producing a low pressure between the structure plate (1) and the surface of the flat screen.

Description

Titeltitle
Anordnung zur räumlichen Darstellung einer Szene/eines GegenstandesArrangement for the spatial representation of a scene / an object
Gebiet der Erfindung Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur räumlichen Darstellung einer Szene/eines Gegenstandes, bei der eine Vielzahl einzelner Bildelemente Teilinformationen aus mehr als zwei Ansichten der Szene/des Gegenstandes beinhalten, umfassend eine Bildwiedergabeeinrichtung zur Wiedergabe der Bildelemente und - eine optische Baugruppe, die eine Vielzahl von optischen Elementen, bevorzugt von Filterelementen, aufweist und die, bezogen auf die Blickrichtung eines Betrachters, der Bildwiedergabeeinrichtung vorgeordnet ist, wobei die Positionen der optischen Elemente innerhalb der optischen Baugruppe so vorgegeben sind, daß sich das von den Bildelementen ausgehende Licht in Richtungen ausbreitet, die sich in Betrachtungspositionen schneiden, von denen aus Teilinformationen einer ersten Auswahl der Ansichten von dem einen und Teilinformationen einer zweiten Auswahl der Ansichten von dem anderen Auge eines oder mehrerer Betrachter wahrnehmbar sind.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to an arrangement for the spatial representation of a scene / an object, in which a multiplicity of individual image elements contain partial information from more than two views of the scene / object, comprising an image display device for reproducing the image elements and an optical assembly , which has a plurality of optical elements, preferably filter elements, and which, in relation to the viewing direction of a viewer, is arranged upstream of the image display device, the positions of the optical elements within the optical assembly being predetermined such that the light emitted by the image elements spreads in directions that intersect in viewing positions, from which partial information of a first selection of the views from the one and partial information of a second selection of the views can be seen from the other eye of one or more viewers.
Stand der TechnikState of the art
Im Stand der Technik beschreibt die DE 1 00 37 437 AI eine Strukturplatte, welche für eine monoskopische und autostereoskopische Bilddarstellung auf Flachbildschirmen geeignet ist. Es werden technische Merkmale offenbart, die ein reversibles Anbringen der Strukturplatte an einen Flachbildschirm ermöglichen. In besonderen Ausgestaltungen wird die Strukturplatte über eine geeignete mechanische Verbin- dung am äußeren Rahmen des entsprechenden Flachbildschirms oben eingehängt. Nachteilig ist bei dieser Lösung die Abhängigkeit der Strukturplatte von der Formgebung des Rahmens, d.h. die Strukturplatte kann nicht zwingend mit jedem beliebigen Flachbildschirm verwendet werden.In the prior art, DE 1 00 37 437 AI describes a structure plate which is suitable for monoscopic and autostereoscopic image display on flat screens. Technical features are disclosed which enable the structure plate to be reversibly attached to a flat screen. In special configurations, the structure plate is connected via a suitable mechanical connection. hung on the outer frame of the corresponding flat screen at the top. A disadvantage of this solution is the dependence of the structure plate on the shape of the frame, ie the structure plate cannot necessarily be used with any flat screen.
Die WO 99/05559 offenbart ein Verfahren, bei dem ein Flachbildschirm mit einem Lentikularschirm als autostereoskopisches Display betrieben werden kann. Während die hier offenbarte Lehre Ausführungen zur Ansteuerung des Flachbildschirms mit definierten Bildinformationen gibt, um eine autostereoskopische Wirkung zu erzie- len, wird nicht auf die Details zu einer praktikablen Verankerung des Lentikulars an dem jeweiligen Flachbildschirm eingegangen. Das Problem einer - insbesondere reversiblen, also wieder lösbaren - mechanischen Verbindung einer als Lentikularschirm ausgebildeten optischen Baugruppe mit dem Flachbildschirm löst die Lehre dieser Schrift nicht.WO 99/05559 discloses a method in which a flat screen with a lenticular screen can be operated as an autostereoscopic display. While the teaching disclosed here provides explanations for the control of the flat screen with defined image information in order to achieve an autostereoscopic effect, the details of a practical anchoring of the lenticular to the respective flat screen are not discussed. The teaching of this document does not solve the problem of a - in particular reversible, that is to say releasable - mechanical connection of an optical assembly designed as a lenticular screen to the flat screen.
Die GB 472,562 A lehrt eine stereoskopische Wiedergabevorrichtung, in welcher eine optische Baugruppe in Form eines Barriereschirms („grating") abnehmbar integriert ist. Dabei werden Hilfsmittel zur Justage des Barriereschirms in der Vorrichtung beschrieben, um die stereoskopische Darstellung zu gewährleisten.GB 472,562 A teaches a stereoscopic display device in which an optical assembly in the form of a barrier screen (“grating”) is removably integrated. Aids for adjusting the barrier screen in the device are described in order to ensure stereoscopic display.
Ferner beschreibt die US 5,500,765 A, wie sich die Wirkung eines Lentikulars vermöge des Darüberklappens einer komplementären Linsenanordnung aufheben läßt. Dadurch wird die 3D-Darstellung quasi abgeschaltet. Dieser Ansatz funktioniert zunächst nur mit Lentikularsystemen und erfordert auch die Herstellung einer exakt komplementären Linsenanordnung.Furthermore, US Pat. No. 5,500,765 A describes how the effect of a lenticular can be eliminated by folding a complementary lens arrangement over it. This virtually turns off the 3D display. This approach initially only works with lenticular systems and also requires the production of an exactly complementary lens arrangement.
Allen vorgenannten Schriften ist gemein, daß ein praktikabel reversibler Umbau eines Flachbildschirms zu einem autostereoskopischen Flachbildschirm nicht oder kaum möglich ist, insbesondere dann, wenn nicht nur ein ganz spezieller, sondern ein beliebiger, zum Beispiel als Flachbildschirm ausgeführter 2D-Bildgeber verwendet werden soll.All of the above-mentioned documents have in common that a practically reversible conversion of a flat screen to an autostereoscopic flat screen is not or hardly possible, especially when not just a very special, but any, for example designed as a flat screen 2D imager is to be used.
Nach Lehre der EP 0860728 AI wird ein Barriereschirm vermöge eines Einschubs reversibel vor einem Bildgeber angebracht. Auf diese Weise wird bereits eine Um- Schaltung von 2D auf 3D erzielt, wobei jedoch wiederum nur spezielle Bildgeber verwendet werden können. Es kommen nur solche Bildgeber in Frage, die in ihrem Gehäuse einen entsprechenden Einschub für den Barriereschirm aufweisen. Damit ist die Verwendung von speziell konstruierten Bildschirmgehäusen unumgänglich. Besagter Barriereschirm kann nicht ohne weiteres vor einem beliebigen Flachbildschirm angebracht werden. Die ferner vorgeschlagenen Varianten zum Wegklappen oder Aufrollen des Barriereschirms erfordern gleichsam zusätzliche Konstruktionen am Bildgeber.According to the teaching of EP 0860728 AI, a barrier screen is reversibly attached in front of an image generator by means of an insert. In this way, a switch from 2D to 3D is already achieved, but again only special imagers can be used. Only such imagers come into question that are in their Housing have a corresponding slot for the barrier shield. This means that the use of specially designed screen housings is essential. Said barrier screen cannot easily be attached in front of any flat screen. The further proposed variants for folding away or rolling up the barrier screen require, as it were, additional constructions on the imaging device.
Die EP 0829744 A2 schlägt eine als Barriereschirm wirkende Polarisationsfolie vor. Der Barriereschirm wird oben am Bildschirm eingehängt. Auch hier kann die Folie nicht vor einen beliebigen Bildgeber mit wenigen einfachen Handgriffen angebracht werden.EP 0829744 A2 proposes a polarizing film which acts as a barrier screen. The barrier screen is attached to the top of the screen. Here, too, the film cannot be attached to any imaging device in a few simple steps.
Ein abnehmbares Wellenlängenfilterarray beschreibt die DE 200 1 3 873 Ul . Das Filterarray ist hier beispielsweise in einer Kartusche integriert. Zur reversiblen Um- rüstung wird die Kartusche einfach über den Bildgeber übergestülpt; für 2D- Anwendungen wird die Kartusche entfernt. Da jedoch viele verschiedenartige Monitorgehäuse existieren, ist es zumindest nicht einfach, eine für sehr viele verschiedene Monitortypen und damit viele verschiedene Monitorgehäuse verwendbare Kartusche herzustellen. Außerdem wird ein auf einen Monitor aufsteckbares Filterarray offenbart. Hierfür ist eine Zusatz-einrichtung am Monitorgehäuse erforderlich.A removable wavelength filter array is described in DE 200 1 3 873 Ul. The filter array is integrated in a cartridge, for example. The cartridge is simply slipped over the imager for reversible conversion; the cartridge is removed for 2D applications. However, since there are many different types of monitor housings, it is at least not easy to produce a cartridge that can be used for a very large number of different monitor types and thus many different monitor housings. In addition, a filter array that can be plugged onto a monitor is disclosed. This requires an additional device on the monitor housing.
Ein 2 D/3 D-umschaltbares Display offenbart die JP 2002-084553 A. Zum Umschaltvorgang von 2D auf 3D wird eine Streuscheibe ein- und ausgebaut. Hier ist nachteiligerweise eine spezielle Ausgestaltung des Displays bzw. von dessen Gehäuse not- wendig, um die Umschaltung 2D/3D zu gewährleisten.A 2 D / 3 D switchable display is disclosed in JP 2002-084553 A. A lens is installed and removed to switch from 2D to 3D. In this case, a special configuration of the display or of its housing is disadvantageously necessary in order to ensure the switchover from 2D to 3D.
Die EP 0535989 Bl beschreibt eine optische Betrachtungsvorrichtung, z.B. einen Antiblendfilter, die zur Selbstmontage an Monitoren (auch verschiedener Größen) ausgebildet ist. Dabei rahmt eine Rahmenkonstruktion einen optischen Schirm ein. Er umfaßt gleichzeitig eine semi-flexible Membran. Mittels dieser Membran kann die Vorrichtung auf einen Monitor aufgesetzt werden. Ein praktikabel reversibler Umbau eines Monitors zu einem autostereoskopischen Monitor wird mit dieser Vorrichtung nicht ermöglicht.EP 0535989 B1 describes an optical viewing device, e.g. an anti-glare filter, which is designed for self-assembly on monitors (also of different sizes). A frame construction frames an optical screen. It also includes a semi-flexible membrane. The device can be placed on a monitor by means of this membrane. A practically reversible conversion of a monitor to an autostereoscopic monitor is not possible with this device.
In der DE 431 5146 AI ist ein Display mit einer Bildfläche und einer transparenten Abdeckung beschrieben, wobei die Abdeckung rastend an die Bildfläche angebracht bzw. von dieser wieder entfernt werden kann. Es sind hierzu u.a. Rastnasen vorgesehen, welche in die Stirnseiten der Grundplatte einrasten. Ein praktikabel reversibler Umbau eines beliebigen Monitors zu einem autostereoskopischen Monitor wird mit dieser Vorrichtung nicht ermöglicht.DE 431 5146 AI describes a display with an image area and a transparent cover, the cover being latched onto the image area or can be removed from it. For this purpose, locking lugs are provided, which snap into the end faces of the base plate. A practically reversible conversion of any monitor to an autostereoscopic monitor is not possible with this device.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der die opti- sehe Baugruppe weitestgehend unabhängig von der Ausbildung der jeweils benutzten Bildwiedergabeeinrichtung mit dieser verbunden und in einfacher Weise auch wieder von der Bildwiedergabeeinrichtung entfernt werden kann. Die optische Baugruppe soll möglichst kostengünstig und einfach zu realisieren sowie leicht zu handhaben sein. Ferner soll ein Verfahren angegeben werden, welches unter Ver- wendung einer solchen optischen Baugruppe die kostengünstige Umrüstung zwischen monoskopischer und autostereoskopischen Darstellung der Szene/des Gegenstandes ermöglicht.Starting from this prior art, the object of the invention is to create an arrangement of the type described in the introduction, in which the optical assembly is largely connected to the image display device independently of the design of the particular image display device used, and in a simple manner again by the image display device can be removed. The optical assembly should be as inexpensive and simple to implement as possible and easy to handle. Furthermore, a method is to be specified which, using such an optical assembly, enables inexpensive retrofitting between monoscopic and autostereoscopic display of the scene / object.
Die Aufgabe der Erfindung wird gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, daß die Bildwie- dergabeeinrichtung und die optische Baugruppe mittels einer Befestigungsvorrichtung lösbar miteinander verbunden sind, wobei mit dem Befestigen der optischen Baugruppe an der Bildwiedergabeeinrichtung die Änderung von einer monoskopi- schen in eine autostereoskopische Bilddarstellung und umgekehrt mit dem Entfernen der optischen Baugruppe von der Bildwiedergabeeinrichtung die Änderung von einer autostereoskopischen in eine monoskopische Bilddarstellung erzielt wird.The object of the invention is achieved according to claim 1 in that the image display device and the optical assembly are detachably connected to one another by means of a fastening device, with the attachment of the optical assembly to the image display device changing from a monoscopic to an autostereoscopic image display and conversely, with the removal of the optical assembly from the image display device, the change from an autostereoscopic to a monoscopic image is achieved.
In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung weist die optische Baugruppe eine Strukturplatte auf, deren Strukturen die Vielzahl der optischen Elemente bilden; als Bildwiedergabeeinrichtung ist ein Flachbild- schirm vorgesehen, und als Befestigungsvorrichtung sind Mittel zur Beeinflussung des Luftdrucks zwischen der Strukturplatte und der Oberfläche des Flachbildschirms vorhanden, wodurch bei Erzeugung eines Unterdrucks zwischen der Strukturplatte und der Oberfläche des Flachbildschirms die optische Baugruppe am Flachbildschirm gehalten wird, und bei Erzeugung eines Normal- oder Überdrucks zwischen der Strukturplatte und der Oberfläche des Flachbildschirms die Loslösung der optischen Baugruppe vom Flachbildschirm erzielt wird. Vorteilhaft ist die Strukturplatte flächig ausgebildet. Ferner ist es günstig, wenn ein Rahmen die Strukturplatte an ihren Außenkanten einfaßt. Damit wird gleichzeitig eine Stabilisierung der Strukturplatte erreicht. Der Rahmen, der beispielsweise aus Metall besteht, kann relativ dünn, d.h. einige 1 00 μm dick, ausgebildet sein.In a first preferred embodiment of the arrangement according to the invention, the optical assembly has a structure plate, the structures of which form the plurality of optical elements; a flat screen is provided as the image display device, and means are provided as a fastening device for influencing the air pressure between the structure plate and the surface of the flat screen, whereby the optical assembly is held on the flat screen when a negative pressure is generated between the structure plate and the surface of the flat screen, and when generating a normal or positive pressure between the structure plate and the surface of the flat screen, the detachment of the optical assembly from the flat screen is achieved. The structure plate is advantageously flat. It is also advantageous if a frame surrounds the structure plate on its outer edges. This simultaneously stabilizes the structure plate. The frame, which is made of metal, for example, can be made relatively thin, ie a few 100 μm thick.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Rahmen einen oder mehrere Abstandshalter zur definierten Beabstandung der Strukturplatte von der Oberfläche des Flachbildschirms aufweist. Dieser Abstand ist für das Erzielen eines autostereoskopischen Eindrucks auf dem Flachbildschirm mitunter nötig.It is particularly advantageous if the frame has one or more spacers for the defined spacing of the structure plate from the surface of the flat screen. This distance is sometimes necessary to achieve an autostereoscopic impression on the flat screen.
Außerdem kann die Einheit aus Strukturplatte und Rahmen derart ausgebildet sein, daß beim Aufsetzen dieser Einheit auf einen Flachbildschirm eine im wesentlichen luftdichte Kavität zwischen der Strukturplatte und der Oberfläche des Flachbild- schirms gebildet wird. Diese luftdichte Kavität erlaubt insbesondere die Ausgestaltung der Erfindung in der genannten Art und Weise: Es kann dann nämlich der gewünschte Unterdruck zwischen der Strukturplatte und der Oberfläche des Bildgebers leicht erzeugt werden.In addition, the structure plate and frame unit can be designed such that when this unit is placed on a flat screen, an essentially airtight cavity is formed between the structure plate and the surface of the flat screen. This airtight cavity in particular allows the embodiment of the invention in the manner mentioned: namely, the desired negative pressure between the structure plate and the surface of the imager can then be easily generated.
Die Mittel zur Beeinflussung des Luftdrucks zwischen der Strukturplatte und der Oberfläche des Flachbildschirms umfassen vorzugsweise mindestens eine handgetriebene oder elektrisch betriebene Pumpe und/oder ein Ventil. Auf diese Weise läßt sich die erfindungsgemäße Anordnung einfach und kostengünstig realisieren.The means for influencing the air pressure between the structure plate and the surface of the flat screen preferably comprise at least one hand-operated or electrically operated pump and / or a valve. In this way, the arrangement according to the invention can be implemented simply and inexpensively.
Überdies können die Mittel zur Beeinflussung des Luftdrucks einen beweglichen und luftundurchlässigen Saum umfassen, welcher am Rahmen befestigt ist und welcher derart ausgebildet ist, daß beim Andrücken der optischen Baugruppe an einen Flachbildschirm zwischen der Strukturplatte und der Oberfläche des Flachbildschirms ein Unterdruck entsteht, wodurch die gesamte Baugruppe am Flachbild- schirm gehalten wird.In addition, the means for influencing the air pressure can comprise a movable and air-impermeable hem which is attached to the frame and which is designed such that when the optical assembly is pressed against a flat screen between the structure plate and the surface of the flat screen, a vacuum is created, whereby the entire Assembly is held on the flat screen.
Die Mittel zur Beeinflussung des Luftdrucks können weiterhin ein Ventil umfassen, welches bei Bedarf einen Druckausgleich zwischen dem Ort des Unterdrucks und dem Außenluftdruck herbeiführt, so daß die optische Baugruppe leicht abgenom- men werden kann. Auch diese Ausgestaltung der Erfindung ist einfach und kostengünstig herzustellen. Der bewegliche und luftundurchlässige Saum kann beispiels- weise aus Kunststoff oder Gummi gefertigt sein.The means for influencing the air pressure can furthermore comprise a valve which, if necessary, brings about pressure compensation between the location of the negative pressure and the outside air pressure, so that the optical assembly can be easily removed. This embodiment of the invention is also simple and inexpensive to manufacture. The movable and airtight hem can be be made of plastic or rubber.
Unter Umständen ist es vorteilhaft, wenn die optische Baugruppe weiterhin aus Gummi bestehende, streifenförmige Abschnitte umfaßt. Diese Abschnitte dienen insbesondere zur Abdichtung von Fügestellen gegen Luftdurchlässigkeit innerhalb der optischen Baugruppe.It may be advantageous if the optical assembly further comprises strip-shaped sections made of rubber. These sections are used in particular to seal joints against air permeability within the optical assembly.
Zusätzlich oder alternativ kann mindestens ein Saugfuß, ebenfalls zur Erzeugung von Unterdruck, vorgesehen sein, welcher zur reversiblen Befestigung der Struktur- platte an dem Flachbildschirm dient und so die reversible Befestigung der optischen Baugruppe gewährleistet.Additionally or alternatively, at least one suction foot, also for generating negative pressure, can be provided, which serves for the reversible fastening of the structural plate to the flat screen and thus ensures the reversible fastening of the optical assembly.
In einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung ist als Bildwiedergabeeinrichtung wiederum ein Flachbildschirm vorgesehen, und als Mittel zur Befestigung der optischen Baugruppe am Flachbildschirm ist ein adhäsiv wirkendes Medium, vorzugsweise eine Flüssigkeit, vorhanden, wobei dieses Medium möglichst wenig Licht absorbieren sollte und beispielsweise aus Zedernholzöl besteht.In a second preferred embodiment of the arrangement according to the invention, a flat screen is again provided as the image display device, and an adhesive medium, preferably a liquid, is provided as a means for attaching the optical assembly to the flat screen, this medium should absorb as little light as possible and, for example, from cedarwood oil consists.
Bei dieser Ausgestaltung wird die Adhäsion zwischen den Atomen bzw. Molekülen des Mediums einerseits und den Atomen bzw. Molekülen der Oberfläche des Flachbildschirms bzw. der optischen Strukturplatte andererseits ausgenutzt. Das Ablösen der optischen Baugruppe kann durch eine Verschiebung oder mit einem geringfügigen Kraftaufwand zum Aufbrechen der adhäsiven Verbindung erfolgen.In this embodiment, the adhesion between the atoms or molecules of the medium on the one hand and the atoms or molecules of the surface of the flat screen or the optical structure plate on the other hand is used. The optical assembly can be detached by moving it or using a small amount of force to break the adhesive connection.
Für alle bislang beschriebenen Ausgestaltungen der optischen Baugruppen kann es weiterhin vorteilhaft sein, wenn sie ferner noch aus Saumstoff bestehende, streifenförmige Abschnitte umfassen. Derartige Saumstoffabschnitte dienen der Vermeidung von Kratzern auf dem Flachbildschirm.For all the configurations of the optical assemblies described so far, it can furthermore be advantageous if they also comprise strip-shaped sections made of hem. Such hem sections serve to avoid scratches on the flat screen.
Außerdem ist die optische Baugruppe in ihren äußeren Abmaßen bevorzugt derart ausgebildet, daß sie am Flachbildschirm mit einer oder mehreren ihrer Außenkanten, d.h. beispielsweise mit dem Rahmen, an Gehäuseabschnitten des Flachbildschirms auf- oder anliegt. Damit ist unter anderem eine erste Grobausrichtung der Strukturplatte im Bezug auf die Struktur der bildgebenden Oberfläche des Flachbildschirms möglich. Eine Voraussetzung zur Erzielung eines räumlichen Eindrucks ist die Darstellung geeigneter Bilder auf dem Flachbildschirm. Derartige Bilder können Bildkombinationen mehrerer Ansichten einer Szene, beispielsweise Perspektivansichten, sein. Mit dem Ausdruck „Kombinationsbild" ist hier ein aus Bildinformationen mehrerer Ansichten in Zeilen und/oder Spalten kombiniertes Bild gemeint.In addition, the outer dimensions of the optical assembly are preferably designed such that they rest on or lie on the flat screen with one or more of its outer edges, ie for example with the frame, on housing sections of the flat screen. This enables, among other things, a first rough alignment of the structure plate in relation to the structure of the imaging surface of the flat screen. A prerequisite for achieving a spatial impression is the display of suitable images on the flat screen. Such images can be image combinations of several views of a scene, for example perspective views. The expression “combination image” here means an image combined from image information of several views in rows and / or columns.
Weitere Ausführungen zur Erstellung eines Kombinationsbildes finden sich z.B. in der DE 100 03 326 C2. Diese Schrift enthält ferner auch Beispiele zur Ausbildung von Wellenlängenfilterarrays, welche zur autostereoskopischen Darstellung geeignet sind. Es sei diesbezüglich angemerkt, daß im Rahmen der Verwendung eines Wellenlängenfilterarrays die Trennung von Teilbildern zur autostereoskopischen Darstellung nicht unbedingt vollständig sein muß, das heißt beide Betrachteraugen sehen jeweils nur überwiegend eine Auswahl aus verschiedenen Ansichten. Sie dürfen sogar gleichzeitig einen gewissen Prozentsatz an Bildinformationen sehen, die ein- und derselben Ansicht zuzuordnen sind. Die Erzeugung einer hundertprozentigen optischen Teilbildtrennung ist nicht immer erforderlich.Further explanations for creating a combination picture can be found e.g. in DE 100 03 326 C2. This document also contains examples for the formation of wavelength filter arrays which are suitable for autostereoscopic display. In this regard, it should be noted that the separation of partial images for autostereoscopic display does not necessarily have to be complete in the context of the use of a wavelength filter array, that is to say that both viewer eyes only see a selection from different views for the most part. You can even see a certain percentage of image information that can be assigned to the same view at the same time. The generation of a 100% optical field separation is not always necessary.
Wird die optische Baugruppe wieder von dem Flachbildschirm abgenommen, ist eine gewöhnliche monoskopische, d.h. zweidimensionale Darstellung in unbeeinflußter und voller Auflösung auf dem Flachbildschirm sichtbar. Es wird hiervon ein gewöhnliches 2D-Bild eines Gegenstandes hergestellt oder beispielsweise auch Text dargestellt.If the optical assembly is removed from the flat screen, a conventional monoscopic, i.e. Two-dimensional display in uninfluenced and full resolution visible on the flat screen. From this, a normal 2D image of an object is produced or, for example, text is also displayed.
Für besondere Anwendungsfälle kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn die Strukturplatte einen mehrschichtigen Aufbau hat. Beispielsweise kann die Strukturplatte aus einem Substrat mit auflaminiertem oder aufgedrucktem Wellenlängenfilterarray bestehen. Auf diese Weise läßt sich die Erfindung einfach und kostengünstig realisieren. Bevorzugt ist das Substrat möglichst stabil, möglichst dünn und möglichst volltransparent, z.B. als Glasscheibe, ausgebildet. Das Wellenlängenfilterarray sollte sich bevorzugt auf der Bildgeberseite, d.h. auf der dem Flachbildschirm zugewandten Seite des Substrats, befinden.For special applications, it can also be advantageous if the structure plate has a multilayer structure. For example, the structure plate can consist of a substrate with a laminated or printed wavelength filter array. In this way, the invention can be implemented simply and inexpensively. The substrate is preferably as stable as possible, as thin as possible and as fully transparent as possible, e.g. as a glass pane. The wavelength filter array should preferably be on the imaging side, i.e. on the side of the substrate facing the flat screen.
Des weiteren ist es günstig, wenn Mittel zur beweglichen Lagerung der Strukturplat- te vorgesehen sind. Dies bringt Vorteile insbesondere dann, wenn die Strukturplatte etwa in Kombination mit einer Tracking-Einheit zur Detektion der Augenposition eines oder mehrerer Betrachter verwendet werden soll. Die Strukturplatte kann dann z.B. über einen PC, der die jeweilige detektierte Augenposition eines Betrachters auswertet, so gesteuert werden, daß eine optimale Wirkung der Strukturplatte in Bezug auf den Betrachter erzielt und diesem ein steter räumlicher Eindruck vermit- telt wird. Derartige Tracking-Einrichtungen sind im Zusammenhang mit der räumlichen Darstellung hinlänglich bekannt und bedürfen hier keiner näheren Erläuterung.Furthermore, it is advantageous if means are provided for the movable mounting of the structure plate. This is particularly advantageous when the structure plate is used in combination with a tracking unit for the detection of the eye position one or more viewers should be used. The structure plate can then be controlled, for example, via a PC, which evaluates the respective detected eye position of an observer, in such a way that an optimal effect of the structure plate is achieved in relation to the observer and a constant spatial impression is conveyed to the latter. Such tracking devices are well known in connection with the spatial representation and do not require any further explanation here.
Vorteilhaft sind - je nach Ausgestaltung der Erfindung - der Rahmen und/oder die Mittel zur Beeinflussung des Luftdrucks und/oder der Saugfuß als weitestgehend nicht im Bildfeld des Flachbildschirms befindlich ausgebildet. Dies kann z.B. erreicht werden, indem der Saugfuß sehr klein ausgebildet wird. Ferner kann - wie bereits erwähnt - der Rahmen ebenfalls sehr schmal ausgebildet sein. Außerdem können die jeweiligen Mittel zur Beeinflussung des Luftdrucks möglichst am Rande der optischen Strukturplatte bzw. - wenigstens teilweise - in den Rahmen der optischen Baugruppe, sofern dieser vorhanden ist, eingearbeitet werden.Depending on the embodiment of the invention, the frame and / or the means for influencing the air pressure and / or the suction base are advantageously configured as being largely not in the image field of the flat screen. This can e.g. can be achieved by making the squeegee very small. Furthermore, as already mentioned, the frame can also be very narrow. In addition, the respective means for influencing the air pressure can be incorporated as far as possible at the edge of the optical structure plate or - at least partially - into the frame of the optical assembly, if it is present.
Die Erfindung kann beispielsweise für Flachbildschirme vom Typ LCD oder Plasma- Displays verwendet werden. Jede andere Art von Bildwiedergabeeinrichtungen kann jedoch ebenso eingesetzt werden. Im besonderen ließe sich auch ein Röhrenmonitor nutzen, wenn die Geometrie der optischen Baugruppe an die Form der Röhre angepaßt ist.The invention can be used for example for flat screens of the type LCD or plasma displays. However, any other type of image display device can also be used. In particular, a tube monitor could also be used if the geometry of the optical assembly is adapted to the shape of the tube.
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die Strukturplatte beispielsweise nur einen Teil des Flachbildschirms bedeckt und/oder nur teilweise in den Betrachtungsstrahlen- gang ein- bzw. ausgebracht wird. Ferner kann die optische Baugruppe zusätzlich noch einen Bügel am oberen Ende besitzen, welcher dazu dient, die optische Baugruppe beim Abnehmen vom Flachbildschirm vorübergehend zu halten. Der Bügel würde zu diesem Zweck z.B. zeitweise an der oberen Kante des Flachbildschirmgehäuses eingeharkt. Er kann optional von der optischen Baugruppe abnehmbar aus- gebildet sein.Further advantages result if the structure plate covers, for example, only a part of the flat screen and / or is only partially introduced into or removed from the viewing beam path. Furthermore, the optical assembly can additionally have a bracket at the upper end, which serves to temporarily hold the optical assembly when it is removed from the flat screen. For this purpose, the bracket would e.g. temporarily raked on the upper edge of the flat screen housing. It can optionally be designed to be removable from the optical assembly.
In einer dritten bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung weist die optische Baugruppe eine Strukturplatte mit einer vorderen und einer hinteren Großfläche sowie umlaufenden Schmalflächen auf, und es ist mindestens ein Befestigungselement vorhanden, welches starr oder beweglich an mindestens einer der Schmalflächen hervorragt, wobei die Befestigung der optischen Baugruppe er- zielt wird, indem das Befestigungselement zwischen zwei Komponenten des Flachbildschirms, vorzugsweise zwischen einen Abschnitt des Bildgebermoduls und einen Abschnitt des Gehäuses, geschoben wird.In a third preferred embodiment of the arrangement according to the invention, the optical assembly has a structure plate with a large front and rear surface and circumferential narrow surfaces, and there is at least one fastening element which projects rigidly or movably on at least one of the narrow surfaces, the fastening of the optical Assembly is aimed by pushing the fastening element between two components of the flat screen, preferably between a section of the imaging module and a section of the housing.
Damit kann die optische Baugruppe weitestgehend unabhängig von der Gehäuseausbildung des jeweils benutzten Flachbildschirms an diesen angebracht und wieder entfernt werden, da bei Flachbildschirmen in der Regel zwischen Bildgebermodul und Gehäuse herstellungsbedingt schmale Nuten vorhanden sind, in welche das Befestigungselement, das beispielsweise als Befestigungsnase ausgestaltet ist, ein- geführt werden kann.As a result, the optical assembly can be attached to and removed from the housing of the flat screen used for the most part, as is generally the case in flat screens between the imaging module and the housing, due to the manufacturing process, having narrow grooves into which the fastening element, which is designed, for example, as a fastening lug, can be introduced.
Eine solche optische Baugruppe ist einfach und kostengünstig herzustellen. Besonders nutzerfreundlich ist die optische Baugruppe dadurch, daß sie ohne große Vorkenntnisse sehr einfach an einen Flachbildschirm angebracht und von diesem auch wieder entfernt werden kann.Such an optical assembly is simple and inexpensive to manufacture. The optical assembly is particularly user-friendly in that it can be attached to and removed from a flat-screen monitor very easily without much previous knowledge.
Sofern die erfindungsgemäße optische Baugruppe an einem Flachbildschirm angebracht ist, wird dieser - eine Darstellung geeigneter Bildinhalte vorausgesetzt - als 3D-Bildschirm verwendet. Wird eine unbeeinflußte, gewöhnliche 2D-Darstellung ge- wünscht, wird die optische Baugruppe wieder von dem Flachbildschirm abgenommen.If the optical assembly according to the invention is attached to a flat screen, this is used as a 3D screen, provided that suitable image content is shown. If an uninfluenced, normal 2D representation is desired, the optical assembly is removed from the flat screen.
Als Bildgebermodul sei im Rahmen dieser Erfindung insbesondere die Baugruppe oder Komponente eines Flachbildschirms (z.B. TFT-LCD oder Plasma-Display) be- zeichnet, welche die jeweilige bildwiedergebende Oberfläche enthält. Dies schließt nicht aus, daß hinter der bildwiedergebenden Oberfläche ggf. noch elektronische oder andersartige Bauteile angebracht sind, die quasi untrennbar zum jeweiligen Bildgebermodul gehören.In the context of this invention, the imaging module is, in particular, the assembly or component of a flat screen (e.g. TFT-LCD or plasma display) which contains the respective image-reproducing surface. This does not rule out that behind the image-reproducing surface there may also be electronic or other types of components which are quasi inseparable from the respective imaging module.
Um eine möglichst universelle Nutzbarkeit der Strukturplatte zu gewährleisten, ist diese auch in diesem Falle bevorzugt derart ausgebildet, daß sie innerhalb von Gehäusevorsprüngen des Flachbildschirms, die in Richtung eines Betrachters über das Bildgebermodul des Flachbildschirms herausragen, positioniert werden kann.In order to ensure the most universal usability of the structure plate, it is also preferably designed in this case in such a way that it can be positioned within housing projections of the flat screen which protrude in the direction of a viewer via the imaging module of the flat screen.
Ist also ein bestimmter Flachbildschirm vorgesehen oder zumindest allgemein die sichtbare Fläche eines zu verwendenden Flachbildschirmes festgelegt, an welchem eine erfindungsgemäße optische Baugruppe angebracht werden soll, so sollten die Abmaße der vorderen bzw. hinteren Großfläche der Strukturplatte im wesentlichen denen der sichtbaren Bildfläche des Bildgebermoduls des jeweiligen Flachbildschirms entsprechen. Hat beispielsweise eine optische Baugruppe für 1 5.1 "-TFT- LCD-Bildschirme ein 4:3 Aspektverhältnis, so sollte die Strukturplatte, genauer gesagt die vordere und hintere Großfläche, beispielsweise Abmaße von 307,2 mm x 230,4 mm aufweisen.Is a certain flat screen provided, or at least generally the visible area of a flat screen to be used, on which one If an optical assembly according to the invention is to be attached, the dimensions of the front or rear large surface of the structure plate should essentially correspond to those of the visible image surface of the imaging module of the respective flat screen. If, for example, an optical assembly for 1 5.1 "TFT LCD screens has a 4: 3 aspect ratio, the structure plate, more precisely the large front and rear surfaces, should have dimensions of 307.2 mm x 230.4 mm, for example.
Wiederum wird eine gute mechanische Stabilität erreicht, wenn die optische Bau- gruppe in ihren äußeren Abmaßen derart ausgebildet ist, daß sie mit einer oder mehreren ihrer Außenkanten an Gehäuseabschnitten des Flachbildschirms, insbesondere an den genannten Gehäusevorsprüngen, auf- oder anliegt. Hier kommt speziell der an der Unterseite der Bildfläche eines Flachbildschirms vorhandene Gehäusevorsprung in Betracht; genauso gut kann die optische Baugruppe auch an ei- nem rechten und/oder linken und/oder oberen inneren Rand des Gehäusevorsprungs anliegen.Again, good mechanical stability is achieved if the outer dimensions of the optical assembly are such that it rests or rests with one or more of its outer edges on housing sections of the flat screen, in particular on the housing projections mentioned. Here, the housing projection on the underside of the screen of a flat screen comes into consideration; the optical assembly can just as well rest against a right and / or left and / or upper inner edge of the housing projection.
Es ist ferner günstig, wenn die optische Baugruppe zwei oder mehr Befestigungsnasen aufweist, die an mindestens zwei der Schmalflächen der Strukturplatte hervor- ragen.It is also advantageous if the optical assembly has two or more fastening lugs that protrude from at least two of the narrow surfaces of the structure plate.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind mindestens zwei Befestigungsnasen vorgesehen, wobei mindestens eine der Befestigungsnasen über eine mechanische Verschiebe- und/oder eine Verdreheinrichtung beweglich mit der Struktur- platte verbunden ist, so daß die entsprechende Befestigungsnase beim Ansetzen der optischen Baugruppe an einen Flachbildschirm in eine solche Relativposition zur Strukturplatte gebracht werden kann, in der sie im wesentlichen nicht an einer Schmalfläche hervorragt, und zur reversiblen Befestigung der optischen Baugruppe an besagtem Flachbildschirm in eine solche Relativposition zur optischen Struktur- platte gebracht werden kann, in der sie an einer Schmalfläche hervorragt und sich gleichzeitig zwischen zwei Komponenten des Flachbildschirms befindet.In a particularly advantageous embodiment, at least two fastening lugs are provided, at least one of the fastening lugs being movably connected to the structure plate via a mechanical displacement and / or a rotating device, so that the corresponding fastening lug is attached to a flat screen when the optical assembly is attached such a relative position to the structure plate can be brought in which it essentially does not protrude on a narrow surface, and for the reversible attachment of the optical assembly to said flat screen can be brought into such a position relative to the optical structure plate in which it protrudes from a narrow surface and is located between two components of the flat screen at the same time.
Eine solche Verschiebeeinrichtung kann mindestens eine Gleitschiene und/oder einen Bolzen umfassen. Eine derartige Verdreheinrichtung umfaßt bevorzugt minde- stens ein Scharnier und/oder einen Bolzen. Somit sind auch diese beweglichen Befestigungsnasen mit relativ einfachen und kostengünstigen Mitteln umzusetzen. Durch diese Ausprägung wird der Befestigungsvorgang für den Nutzer vereinfacht, da beim Ansetzen nicht zwingend alle vorhandenen Befestigungsnasen an den entsprechenden Schmalflächen hervorragen.Such a displacement device can comprise at least one slide rail and / or a bolt. Such a twisting device preferably comprises at least one hinge and / or one bolt. Thus, these movable fastening lugs can also be implemented with relatively simple and inexpensive means. This configuration simplifies the fastening process for the user, since when attaching all the fastening lugs on the corresponding narrow surfaces do not necessarily protrude.
Zur besseren Handhabbarkeit kann überdies vorgesehen sein, daß mindestens eine der beweglich mit der Strukturplatte verbundenen Befestigungsnasen einen Griff aufweist, der die manuelle Bewegung der Befestigungsnase erlaubt. Vorzugsweise ist jede der Befestigungsnasen mit einem solchen Griff versehen.For better manageability, it can also be provided that at least one of the fastening lugs movably connected to the structural plate has a handle which allows the fastening lug to be moved manually. Each of the fastening lugs is preferably provided with such a handle.
Noch leichter anzuwenden ist die optische Baugruppe, wenn die mechanische Verschiebe- und/oder Verdreheinrichtung für mindestens eine der Befestigungsnasen ein Rückstellglied, beispielsweise eine Feder, enthält. Dieses Rückstellglied bringt die Befestigungsnase in eine bestimmte Relativposition zur Strukturplatte, vorzugs- weise in eine solche Relativposition, bei der die Befestigungsnase an einer Schmalfläche der Strukturplatte hervorragt. Dann nämlich muß der Nutzer die Befestigungsnase beim Befestigen der optischen Baugruppe am Flachbildschirm lediglich gegen die Federkraft zurückziehen. Ist die optische Baugruppe an den Flachbildschirm angesetzt, genügt das Loslassen des entsprechenden Griffs, um die Veran- kerung der optischen Baugruppe am Flachbildschirm zu erzielen.The optical assembly is even easier to use if the mechanical displacement and / or rotating device contains a restoring element, for example a spring, for at least one of the fastening lugs. This resetting member brings the fastening lug into a specific position relative to the structure plate, preferably into such a position where the fastening lug protrudes from a narrow surface of the structure plate. Then the user only has to retract the fastening nose when fastening the optical assembly to the flat screen against the spring force. If the optical assembly is attached to the flat screen, releasing the corresponding handle is sufficient to anchor the optical assembly to the flat screen.
Vorteilhaft ist die optische Baugruppe mit rechteckigen Abmaßen der Großflächen der Strukturplatte und mit je zwei Befestigungsnasen jeweils an der linken und rechten Schmalseite der Strukturplatte ausgebildet, wobei an einer Schmalseite beide Befestigungsnasen starr mit der Strukturplatte und an der anderen Schmalseite beide Befestigungsnasen beweglich mit der Strukturplatte verbunden sind.The optical assembly is advantageously designed with rectangular dimensions of the large areas of the structure plate and with two fastening lugs each on the left and right narrow side of the structure plate, both fastening lugs rigidly connected to the structure plate on one narrow side and both fastening lugs movably connected to the structure plate on the other narrow side are.
Es kann weiterhin mindestens eine Klemme an der optischen Baugruppe, bevorzugt an einer Schmalfläche der Strukturplatte, vorgesehen sein. Diese Klemme dient zum Erzeugen einer Klemmverbindung zwischen der Schmalfläche der Strukturplatte und einem Gehäuseteil eines Flachbildschirms. Derartige Klemmen sind dann vorteilhaft zu verwenden, wenn keine beweglichen Befestigungsnasen vorgesehen sind.Furthermore, at least one clamp can be provided on the optical assembly, preferably on a narrow surface of the structure plate. This clamp is used to create a clamp connection between the narrow surface of the structure plate and a housing part of a flat screen. Such clamps can be used advantageously if no movable fastening lugs are provided.
Bei den bis hierher beschriebenen Ausführungen der optische Baugruppe weist mindestens eine der Befestigungsnasen eine Längenausdehnung auf, die zwischenIn the embodiments of the optical assembly described so far, at least one of the fastening lugs has a length that is between
0,2% und 1 00% der Längenausdehnung der Schmalfläche der optischen Strukturplat- te beträgt, an welcher die Befestigungsnase hervorragt.0.2% and 100% of the linear expansion of the narrow surface of the optical structure plate te is at which the fastening lug protrudes.
Jede Befestigungsnase kann kostengünstig als schmales Plättchen, insbesondere als Metallplättchen (beispielsweise aus dünnem Edelstahl), ausgebildet sein. Die Befe- stigungsnasen sollten, sofern die optische Baugruppe an einem Flachbildschirm angebracht ist, möglichst nicht in den sichtbaren Bereich der Bildfläche des Bildgebermoduls des Flachbildschirms hineinragen, damit keine Bildelemente abgedeckt werden. Gegebenenfalls sollten sich die Befestigungsnasen unter möglichst nicht durchsichtigen Komponenten der Strukturplatte, wie etwa opaken Filtern eines Wel- lenlängen- oder Graustufenfilterarrays, befinden, um die Bilddarstellung nicht zu beeinflussen.Each fastening nose can be inexpensively designed as a narrow plate, in particular as a metal plate (for example made of thin stainless steel). If the optical assembly is attached to a flat screen, the fastening lugs should preferably not protrude into the visible area of the image area of the imaging module of the flat screen so that no picture elements are covered. If necessary, the fastening lugs should be located under non-transparent components of the structure plate, such as opaque filters of a wavelength or grayscale filter array, so as not to influence the image display.
Sofern eine Befestigungsnase unmittelbar und starr mit der Strukturplatte verbunden ist, kann sie noch über ein Verbindungsstück verfügen, das vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff besteht und an der Strukturplatte fest angeklemmt, angenietet oder anderweitig dauerhaft montiert ist.If a fastening lug is connected directly and rigidly to the structure plate, it can still have a connecting piece, which preferably consists of metal or plastic and is firmly clamped, riveted or otherwise permanently attached to the structure plate.
In, diesem Zusammenhang ist jede Befestigungsnase bevorzugt derart ausgebildet, daß sie die Strukturplatte im Zustand des Befestigtseins am Flachbildschirm in ei- nem definierten Abstand, vorzugsweise in einem Abstand von 1 mm bis 8 mm, vom Bildgebermodul des Flachbildschirms hält. Dies kann leicht gewährleistet werden, indem das vorgenannte Verbindungsstück eine entsprechende Längenausdehnung aufweist.In this context, each fastening lug is preferably designed such that it holds the structure plate in the state of being fastened to the flat screen at a defined distance, preferably at a distance of 1 mm to 8 mm, from the imaging module of the flat screen. This can easily be ensured by the aforementioned connecting piece having a corresponding length extension.
Es ist ferner unter Umständen günstig, wenn die optische Baugruppe weiterhin über einen Rahmen verfügt, der die Strukturplatte ganz oder teilweise mindestens an deren Schmalflächen einfaßt und über welchen die Befestigungsnasen starr oder beweglich mit der Strukturplatte verbunden sind, wobei die Befestigungsnasen konsekutiv insbesondere am Rahmen nach außen hervorragen. Hinzuweisen ist in die- sem Zusammenhang darauf, daß die Formulierung „Hervorragen einer Befestigungsnase an einer Schmalseite" eingeschlossen ist, das heißt daß die jeweilige Befestigungsnase nicht allein an einer Schmalseite, sondern insbesondere auch am jeweiligen Rahmen (nach außen) hervorragt.It may also be advantageous if the optical assembly continues to have a frame which wholly or partially surrounds the structure plate at least on its narrow surfaces and via which the fastening lugs are rigidly or movably connected to the structure plate, the fastening lugs being consecutive, particularly on the frame stand out from the outside. In this context, it should be pointed out that the phrase “protruding a fastening lug on a narrow side” is included, that is to say that the respective fastening lug protrudes not only on a narrow side, but in particular also on the respective frame (outwards).
Vermittels eines solchen Rahmens wird zum einen eine bessere Haltbarkeit der optischen Baugruppe erzielt, da potentielle mechanische Belastungen, etwa äußere Kräf- te, nicht im wesentlichen allein an der Strukturplatte, sondern auch an dem Rahmen angreifen. Ein solcher Rahmen ist ebenfalls aus Metall - insbesondere aus einem rostbeständigen Stahl oder aus Aluminium - oder aus Kunststoff hergestellt. Der Rahmen kann gleichzeitig der Beabstandung der optischen Strukturplatte vom Flachbildschirm dienen. Hierzu ist er in einer entsprechenden Höhe ausgebildet, wodurch die Befestigungsnasen von der in Betrachtungsrichtung hinteren Großfläche der optischen Strukturplatte entsprechend beabstandet sind.Such a frame on the one hand achieves better durability of the optical assembly, since potential mechanical loads, such as external forces, te, not only on the structure plate, but also on the frame. Such a frame is also made of metal - in particular from a rust-resistant steel or aluminum - or from plastic. The frame can also serve to space the optical structure plate from the flat screen. For this purpose, it is formed at a corresponding height, as a result of which the fastening lugs are correspondingly spaced from the large surface of the optical structure plate that is at the rear in the viewing direction.
Zur Schonung der jeweiligen Flachbildschirme umfaßt die optische Baugruppe wei- terhin auch hier aus Saumstoff oder Gummi bestehende, streifenförmige Abschnitte, welche bevorzugt an den Befestigungsnasen angebracht sind und zur Vermeidung von Kratzern auf dem Flachbildschirm dienen.To protect the respective flat screens, the optical assembly also comprises strip-like sections made of hem or rubber, which are preferably attached to the fastening lugs and serve to avoid scratches on the flat screen.
Jede bisher beschriebene Ausführung der optischen Baugruppe verfügt bevorzugt über eine Strukturplatte, welche mindestens ein Wellenlängenfilterarray, ein Graustufenfilterarray, einen Lentikularschirm, einen Barriereschirm, ein Polarisati- onsfilterarray, ein Linsenraster oder ein Prismenraster umfaßt. Dieser Umstand schließt jedoch nicht aus, daß auch mehrere der vorgenannten Arrays bzw. Raster, auch in verschiedenen Kombinationen, gemeinsam auf einer Strukturplatte vorhan- den sein können.Each embodiment of the optical assembly described so far preferably has a structure plate which comprises at least one wavelength filter array, a grayscale filter array, a lenticular screen, a barrier screen, a polarization filter array, a lens grid or a prism grid. However, this fact does not preclude the fact that several of the aforementioned arrays or rasters, also in different combinations, can be present together on one structure plate.
Weitere diesbezügliche Ausgestaltungen sind denkbar, insbesondere auch schräggestellte Lentikular- oder Barriereschirme.Further configurations in this regard are conceivable, in particular also inclined lenticular or barrier screens.
Bevorzugt umfaßt die Strukturplatte mindestens ein Filterarray, welches aus einer Vielzahl von Wellenlängenfiltern, Graustufenfiltern und/oder Polarisationsfiltern besteht. Dadurch gibt die optische Baugruppe, wenn sie an einem Flachbildschirm montiert ist, vermittels der Wirkung ihrer Strukturplatte für das von den einzelnen Bildelementen des Bildgebermoduls des Flachbildschirms abgestrahlte Licht jeweils definierte Ausbreitungsrichtungen vor, wobei jeweils ein Bildelement des Bildgebermoduls mit mehreren zugeordneten Wellenlängen-, Graustufen- bzw. Polarisationsfiltern des Filterarrays oder ein Wellenlängen-, Graustufen- bzw. Polarisationsfilter des Filterarrays mit mehreren zugeordneten Bildelementen des Bildgebermoduls derart korrespondiert, daß die Verbindungsgerade zwischen dem Schwerpunkt der Querschnittsfläche eines sichtbaren Abschnitts des Bildelements und dem Schwerpunkt der Querschnittsfläche eines sichtbaren Abschnitts des Wellenlängen-, Graustufen- bzw. Polarisationsfilters einer Ausbreitungsrichtung entspricht.The structure plate preferably comprises at least one filter array, which consists of a multiplicity of wavelength filters, grayscale filters and / or polarization filters. As a result, the optical assembly, when it is mounted on a flat screen, specifies defined directions of propagation for the light emitted by the individual picture elements of the picture module of the flat screen by means of the effect of its structure plate, one picture element of the picture module with several assigned wavelengths, grayscale or polarization filters of the filter array or a wavelength, grayscale or polarization filter of the filter array corresponds to several assigned picture elements of the imaging module in such a way that the straight line connecting the center of gravity of the cross-sectional area of a visible section of the picture element and the center of gravity of the cross-sectional area of a visible section of the wavelength . Grayscale or polarization filter corresponds to a direction of propagation.
Auf Grund dessen nimmt, sofern auf dem Bildgebermodul ein aus mindestens zwei Ansichten einer Szene/ eines Gegenstandes kombiniertes Bild wiedergegeben wird, von jeder Betrachtungsposition aus ein Betrachter mit einem Auge überwiegend Teilinformationen einer ersten Auswahl und mit dem anderen Auge überwiegend Teilinformationen einer zweiten Auswahl aus den Ansichten optisch wahr, wodurch von einer Vielzahl von Betrachtungspositionen aus für den Betrachter ein räumlicher Eindruck entsteht. Entsprechende Filterarrays sind dem Fachmann bekannt; nähere Erläuterungen hierzu finden sich unter anderem in WO 01 /56265 A und DE 201 21 31 8 Ul .Because of this, if an image from at least two views of a scene / object is reproduced on the imaging module, a viewer with one eye predominantly takes partial information from a first selection and with the other eye mainly takes partial information from a second selection from each viewing position Views are optically true, which creates a spatial impression for the viewer from a variety of viewing positions. Corresponding filter arrays are known to the person skilled in the art; More detailed explanations can be found, inter alia, in WO 01/56265 A and DE 201 21 31 8 Ul.
Mitunter kann es auch erwünscht sein, nur einen Teil der Bildfläche des Bildgebermoduls für eine 3D-Darstellung umzurüsten. Für diesen Anwendungsfall ist die Strukturplatte der optischen Baugruppe derart ausgestaltet, daß sie nur auf einem Teil ihrer Oberfläche optische Komponenten zur Auftrennung von Teilbildern - beispielsweise Wellenlängenfilter - enthält, während der Rest der Oberfläche weitestgehend optisch inaktiv bzw. transparent gehalten wird.Sometimes it may also be desirable to convert only a part of the image area of the imaging module for a 3D display. For this application, the structure plate of the optical assembly is designed in such a way that it contains optical components for separating partial images - for example wavelength filters - only on part of its surface, while the rest of the surface is kept largely inactive or transparent.
Um die optische Baugruppe nach dem Anbringen an den Flachbildschirm ggf. noch justieren zu können, umfaßt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zusätzliche Mittel zur Justage der optischen Baugruppe im Bezug auf ihre Relativposition zum Flachbildschirm. Diese Mittel werden insbesondere durch eine Mikrometerschraube und/oder einen Exzenter gebildet. Die Mikrometerschraube bzw. der Exzenter üben dann in definierter Weise eine Kraft auf eine Komponente des Flachbildschirms, bevorzugt auf das Bildgebermodul und/oder einen Gehäuseabschnitt aus, so daß die Relativposition der optischen Baugruppe über die Krafteinstellung beeinflußt wird. Eine derartige Justage macht sich unter Umständen bei der Verwendung von Lenti- kularschirmen erforderlich, um die Abbildung der Lentikulare im Zusammenspiel mit den Positionen der Bildelemente für eine optimale autostereoskopische Darstellung zu konfigurieren.In order to be able to adjust the optical assembly after it has been attached to the flat screen, a further advantageous embodiment comprises additional means for adjusting the optical assembly in relation to its position relative to the flat screen. These means are formed in particular by a micrometer screw and / or an eccentric. The micrometer screw or the eccentric then exert a force in a defined manner on a component of the flat screen, preferably on the imaging module and / or a housing section, so that the relative position of the optical assembly is influenced by the force setting. Such an adjustment may be necessary when using lenticular screens in order to configure the imaging of the lenticulars in interaction with the positions of the picture elements for an optimal autostereoscopic display.
Außerdem kann die optische Baugruppe mindestens einen Tragegriff aufweisen, der abnehmbar ausgebildet sein kann. Der Tragegriff erlaubt das bequeme Transportie- ren der optischen Baugruppe, wenn diese nicht an einem Flachbildschirm befestigt ist. Bevorzugt weist die Strukturplatte einen mehrschichtigen Aufbau auf. Als Schichten kommen insbesondere transparente Trägersubstrate, wie etwa Glas oder PMMA, in Frage, auf denen weitere, bevorzugt optisch wirksame Schichten aufgebracht sind. Bei solchen Schichten kann es sich z.B. um einen Lentikularschirm aus PMMA oder um Klebefolien zur Fügung der jeweils nächstbenachbarten Schichten handeln.In addition, the optical assembly can have at least one handle, which can be designed to be removable. The handle allows the optical assembly to be easily transported when it is not attached to a flat screen. The structure plate preferably has a multilayer structure. In particular, transparent carrier substrates, such as glass or PMMA, on which further, preferably optically effective layers are applied are suitable as layers. Such layers can be, for example, a lenticular screen made of PMMA or adhesive films for joining the next adjacent layers.
Bevorzugt besteht die Strukturplatte aus einem Substrat mit auflaminiertem oder aufgedrucktem Wellenlängen- oder Graustufenfilterarray. Das Filterarray ist dabei in Betrachtungsrichtung auf der Rückseite des Substrates angeordnet. Als Substrat dient bevorzugt eine Glasscheibe. Sofern das Filterarray auflaminiert wird, kann dieses zuvor als belichteter Film bzw. als belichtete Folie hergestellt werden. Druckverfahren zum Aufdrucken von Filterarrays auf (Glas-) Substrate sind im Stand der Technik bekannt und bedürfen hier keiner weiteren Erläuterung. Außerdem können die Filterarrays auch auf ein Substrat aufgedampft bzw. lithographisch aufgebracht werden. Es ist darauf zu achten, daß alle Substrate eine möglichst hohe Transparenz zur optimalen Lichtausbeute aufweisen.The structure plate preferably consists of a substrate with a laminated or printed wavelength or grayscale filter array. The filter array is arranged on the back of the substrate in the viewing direction. A glass pane is preferably used as the substrate. If the filter array is laminated on, it can be produced beforehand as an exposed film or as an exposed film. Printing methods for printing filter arrays on (glass) substrates are known in the prior art and require no further explanation here. In addition, the filter arrays can also be evaporated onto a substrate or applied lithographically. It is important to ensure that all substrates have the highest possible transparency for optimal light output.
Für spezielle Ausgestaltungen der Erfindung können weiterhin Mittel zur bewegli- chen Lagerung der Strukturplatte am Flachbildschirm vorgesehen sein. Hierzu sind beispielsweise Rollenlager oder Schienen geeignet. Derartige Ausgestaltungen können bei der Anwendung von autostereoskopischen Augenpositionstrackingverfahren von Interesse sein, etwa wenn die Optik zur Trennung von Teilbildern, in diesem Falle also die Strukturplatte, einer veränderten Augenposition des Betrachters nach- geführt werden soll.For special configurations of the invention, means for movably mounting the structure plate on the flat screen can also be provided. Roller bearings or rails, for example, are suitable for this. Such configurations can be of interest when using autostereoscopic eye position tracking methods, for example if the optics for separating partial images, in this case the structure plate, is to be tracked to a changed eye position of the viewer.
Zur einfachen Handhabung der optischen Baugruppe kann weiterhin ein Bügel am oberen Ende der optischen Baugruppe vorgesehen sein, welcher dazu dient, die optische Baugruppe beim Abnehmen vom Flachbildschirm zu halten, wobei der Bü- gel optional abnehmbar ausgebildet sein kann. Der Bügel wird somit beispielsweise kurz vor dem Abnehmen der optischen Baugruppe vom Flachbildschirm an die Baugruppe angesteckt und vorübergehend um das obere Ende des Flachbildschirmgehäuses gehängt oder geklemmt. Beim unmittelbar folgenden Herausziehen der Befestigungsnasen aus den Schlitzen zwischen zwei Komponenten des Flachbild- schirms wird die optische Baugruppe dann vorübergehend von dem Bügel gehalten. Zur endgültigen Abnahme der optischen Baugruppe wird der Bügel dann mit der Baugruppe vom Flachbildschirm abgenommen. Der Bügel wird sodann von der Baugruppe entfernt, um diese leichter - beispielsweise in einer Schutzhülle aus samtartigem Stoff - unterbringen zu können.For easy handling of the optical assembly, a bracket can also be provided at the upper end of the optical assembly, which is used to hold the optical assembly when it is removed from the flat screen, the bracket being optionally removable. The bracket is thus plugged into the assembly shortly before the optical assembly is removed from the assembly and temporarily hung or clamped around the upper end of the flat panel housing. When the fastening lugs are immediately pulled out of the slots between two components of the flat screen, the optical assembly is then temporarily held by the bracket. For final acceptance of the optical assembly, the bracket is then with the Assembly removed from the flat screen. The bracket is then removed from the assembly so that it can be accommodated more easily, for example in a protective cover made of velvety material.
In einer vierten bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung ist als Bildwiedergabeeinrichtung ein Flachbildschirm vorgesehen, welcher mindestens ein Bildgebermodul und ein Gehäuse umfaßt, und als Befestigungsvorrichtung für die optische Baugruppe, die ebenfalls eine Strukturplatte aufweist, sind magnetische Mittel vorgesehen.In a fourth preferred embodiment of the arrangement according to the invention, a flat screen is provided as the image display device, which comprises at least one imaging module and a housing, and magnetic means are provided as the fastening device for the optical assembly, which likewise has a structure plate.
So kann mindestens eine ferro- oder paramagnetische Komponente starr oder beweglich an der Strukturplatte befestigt sein, und es kann mindestens ein Dauermagnet in Streifenform vorhanden sein, der eine Klebefläche aufweist, mit der er an dem Gehäuse eines Flachbildschirms angeklebt wird, wodurch die optische Bau- gruppe lösbar an dem Flachbildschirm zu befestigen ist, indem die ferro- bzw. paramagnetische Komponente der Strukturplatte an den streifenförmigen Dauermagneten angesetzt wird.At least one ferro- or paramagnetic component can be rigidly or movably attached to the structure plate, and there can be at least one permanent magnet in strip form that has an adhesive surface with which it is glued to the housing of a flat screen, whereby the optical construction Group is releasably attached to the flat screen by attaching the ferro- or paramagnetic component of the structure plate to the strip-shaped permanent magnets.
Dabei kann die ferro- bzw. paramagnetische Komponente vorteilhaft im oder als Rahmen der optischen Baugruppe ausgebildet sein, wobei der Rahmen die Strukturplatte einfaßt. Ein solcher Rahmen erhöht auch die Stabilität der optischen Baugruppe. Es ist selbstverständlich auch möglich, daß das Bildgebermodul und das Gehäuse des verwendeten Flachbildschirms als eine Baueinheit ausgebildet sind.The ferromagnetic or paramagnetic component can advantageously be formed in or as a frame of the optical assembly, the frame enclosing the structure plate. Such a frame also increases the stability of the optical assembly. It is of course also possible that the imaging module and the housing of the flat screen used are designed as a structural unit.
Alternativ kann mindestens ein Dauermagnet starr oder beweglich an der Strukturplatte befestigt sein und mindestens eine streifenförmige Komponente vorhanden sein, welche ferro- oder paramagnetische Eigenschaft hat und dauerhaft an dem Gehäuse des Flachbildschirms angeklebt wird, wodurch die optische Baugruppe lösbar an dem Flachbildschirm zu befestigen ist, indem der Dauermagnet der Struk- turplatte an die ferro- bzw. paramagnetische streifenförmige Komponente angesetzt wird.Alternatively, at least one permanent magnet can be rigidly or movably attached to the structure plate and at least one strip-shaped component can be present, which has ferro- or paramagnetic properties and is permanently glued to the housing of the flat screen, whereby the optical assembly can be detachably attached to the flat screen, by attaching the permanent magnet of the structure plate to the ferro- or paramagnetic strip-shaped component.
Weiterhin kann ein erster Dauermagnet starr oder beweglich an der Strukturplatte befestigt sowie mindestens ein zweiter streifenförmiger Dauermagnet vorhanden sein, welcher so ausgebildet ist, daß er den ersten Dauermagneten anzieht und eineFurthermore, a first permanent magnet can be rigidly or movably attached to the structure plate and at least one second strip-shaped permanent magnet can be provided, which is designed such that it attracts the first permanent magnet and a
Klebefläche aufweist, mit der er dauerhaft an dem Gehäuse eines Flachbildschirms angeklebt wird, wodurch die optische Baugruppe lösbar an dem Flachbildschirm zu befestigen ist, indem der erste Dauermagnet an den zweiten Dauermagneten angesetzt wird.Has adhesive surface with which he permanently on the housing of a flat screen is glued, whereby the optical assembly is releasably attached to the flat screen by attaching the first permanent magnet to the second permanent magnet.
Selbstverständlich kann ebenfalls bei diesen Ausführungen die ferro- bzw. paramagnetische Komponente vorteilhaft im oder als Rahmen der optischen Baugruppe ausgebildet sein, wobei besagter Rahmen die Strukturplatte einfaßt.Of course, the ferromagnetic or paramagnetic component can also advantageously be formed in or as a frame of the optical assembly in these embodiments, said frame enclosing the structure plate.
Bei einer entsprechenden Vorbereitung von Flachbildschirmen für die spätere tem- poräre Umrüstung zu einem autostereoskopischen Display schon während ihrer Fertigung kann die ferro- bzw. paramagnetische Komponente oder auch ein jeweils vorhandener streifenförmiger Magnet innerhalb des Gehäuses der Flachbildschirme eingearbeitet werden. Die jeweilige in das Gehäuse eingearbeitete Komponente wäre dann von außen nicht sichtbar, aber dennoch ausreichend magnetisch wirksam. Sofern das Gehäuse eines verwendeten Flachbildschirms selbst ferro- bzw. paramagnetische Eigenschaften aufweist, kann die als Bestandteil der optischen Baugruppen vorgesehene ferro- bzw. paramagnetische Komponente entfallen. Die optische Baugruppe würde dann insbesondere aus mindestens einer Strukturplatte und mindestens einem streifenförmigen Dauermagneten bestehen.With a corresponding preparation of flat screens for the later temporary conversion to an autostereoscopic display during their manufacture, the ferro- or paramagnetic component or even a strip-shaped magnet that is present in each case can be incorporated within the housing of the flat screens. The respective component incorporated into the housing would then not be visible from the outside, but would nevertheless be sufficiently magnetically effective. If the housing of a flat screen used itself has ferro- or paramagnetic properties, the ferro- or paramagnetic component provided as part of the optical assemblies can be omitted. The optical assembly would then consist in particular of at least one structure plate and at least one strip-shaped permanent magnet.
Bevorzugt ist die optische Baugruppe so ausgebildet, daß die Strukturplatte in ihren flächigen Abmaßen größer oder gleich der sichtbaren Fläche des Bildgebermoduls des verwendeten Flachbildschirms ist. Dies ist aber nicht zwingend notwendig. Wenn etwa nur ein Teil des Bildgebermoduls dreidimensional wahrnehmbar ausge- staltet werden soll, kann die Strukturplatte auch kleiner ausgebildet sein. Möglich ist es in diesem Anwendungsfall jedoch auch, die optisch aktiven Anteile auf der Strukturplatte auf das jeweils gewünschte Bildfeld einzuschränken.The optical assembly is preferably designed such that the structural dimensions of the structure plate are greater than or equal to the visible area of the imaging module of the flat screen used. However, this is not absolutely necessary. If, for example, only a part of the imaging module is to be designed to be perceptible in three dimensions, the structure plate can also be made smaller. In this application, however, it is also possible to restrict the optically active components on the structure plate to the desired image field.
Für den Anwender wird die Positionierung einer optischen Baugruppe beispielsweise auch erleichtert, wenn diese so in ihren äußeren Abmaßen ausgebildet ist, daß sie im Zustand des Befestigtseins am Flachbildschirm mit einer oder mehreren ihrer Außenkanten an Gehäuseabschnitten des Flachbildschirmes, insbesondere an Gehäusevorsprüngen, auf- oder anliegt. Dann nämlich kann der Anwender die optische Baugruppe an Hand eines oder mehrerer Anschläge an das Gehäuse ansetzen.The positioning of an optical assembly is also made easier for the user, for example, if its outer dimensions are designed such that, when it is attached to the flat screen, it rests on one or more of its outer edges on housing sections of the flat screen, in particular on housing projections , The user can then attach the optical assembly to the housing using one or more stops.
Der streifenförmige Dauermagnet bzw. die ferro- oder paramagnetische Komponen- te können weiterhin Anschlagwinkel aufweisen, an welche eine Außenkante der Strukturplatte zur erleichterten Ausrichtung angelegt wird. Besonders günstig sind zwei oder drei Anschlagwinkel an verschiedenen Seiten des Flachbildschirmgehäuses, da somit eine eindeutige Position der optischen Baugruppe festgelegt wird. Dadurch wird es ermöglicht, die Software-Kalibrierung für die tatsächliche Position der optischen Baugruppe nur einmal durchführen zu müssen, da ja die optische Baugruppe auf Grund der Anschlagwinkel immer wieder in die exakt gleiche Position gebracht wird.The strip-shaped permanent magnet or the ferro- or paramagnetic components Te can also have stop angles to which an outer edge of the structure plate is placed for easier alignment. Two or three stop angles on different sides of the flat screen housing are particularly favorable, since a clear position of the optical assembly is thus determined. This makes it possible to carry out the software calibration for the actual position of the optical assembly only once, since the optical assembly is always brought into the exact same position due to the stop angle.
Eine Software-Kalibrierung ist in der Regel dann notwendig, um das auf dem Bildgebermodul des Flachbildschirms darzustellende Bild, welches aus mehreren Ansichten kombiniert wird, in seiner Bildkombinationsstruktur auf die tatsächliche Position der optischen Baugruppe bzw. insbesondere der in ihr enthaltenen Strukturplatte abzustimmen.Software calibration is then usually necessary in order to match the image to be displayed on the imaging module of the flat screen, which is combined from several views, in its image combination structure to the actual position of the optical assembly or, in particular, the structure plate contained therein.
In einer speziellen Ausführungsvariante weist die Strukturplatte mindestens eine Schicht auf, die - vorzugsweise nur am Rande - mit einem ferro- oder paramagnetischen Material bedampft ist.In a special embodiment variant, the structure plate has at least one layer which is vapor-coated with a ferromagnetic or paramagnetic material, preferably only at the edge.
Die Aufgabe der Erfindung wird außerdem gelöst durch einen separaten Rahmen, der zur zeitweiligen Aufnahme der optischen Baugruppe ausgebildet ist, und der eine Klebefläche aufweist, mit der der Rahmen dauerhaft an dem Gehäuse eines Flachbildschirms angeklebt ist, wodurch die optische Baugruppe lösbar an dem Flachbildschirm zu befestigen wird, indem sie in den an das Gehäuse des Flachbild- schirms angeklebten separaten Rahmen eingesetzt wird.The object of the invention is also achieved by a separate frame which is designed to temporarily accommodate the optical assembly and which has an adhesive surface with which the frame is permanently glued to the housing of a flat screen, whereby the optical assembly is releasably attached to the flat screen is attached by inserting it into the separate frame glued to the housing of the flat screen.
Ferner wird die Aufgabe der Erfindung gelöst mit mindestens einer flexiblen Spange, mit deren Hilfe die Strukturplatte an dem Flachbildschirm zu befestigen ist, indem die Spange einerseits auf die Strukturplatte drückt und andererseits gleichzei- tig mindestens um einen Teil des Gehäuses des Flachbildschirmes herumreicht und auf einen weiteren Teil des Gehäuses eine permanente Kraft ausübt, wodurch die Strukturplatte an dem Flachbildschirm festgehalten wird.Furthermore, the object of the invention is achieved with at least one flexible clip, with the aid of which the structure plate is to be fastened to the flat screen, in that the clip presses on the structure plate on the one hand and, on the other hand, extends around at least part of the housing of the flat screen and on one another part of the housing exerts a permanent force, whereby the structure plate is held on the flat screen.
Schließlich wird die Aufgabe der Erfindung gelöst durch eine Anordnung der ein- gangs beschriebenen Art, bei der das Bildgebermodul gegenüber der Vertikalen einen Neigungswinkel größer null aufweist und das Gehäuse etwa unterhalb der Unterkante der Bildschirmoberfläche des Bildgebermoduls einen Gehäusevorsprung in Betrachtungsrichtung aufweist, mindestens umfassend:Finally, the object of the invention is achieved by an arrangement of the type described at the outset, in which the imaging module has an angle of inclination greater than zero with respect to the vertical and the housing approximately below that Bottom edge of the screen surface of the imaging module has a housing projection in the viewing direction, at least comprising:
- eine flächig ausgebildete Strukturplatte, welche die Trennung von Teilbildern für eine autostereoskopische Darstellung auf Flachbildschirmen gewährleistet, und - mindestens einen etwa an der Unterkante der Rückseite der Strukturplatte starr befestigten Abstandshalter, mit Hilfe dessen die optische Baugruppe auf einen Gehäusevorsprung aufgesetzt wird, so daß- A flat structure plate, which ensures the separation of partial images for an autostereoscopic display on flat screens, and - At least one spacer rigidly attached to the lower edge of the back of the structure plate, with the aid of which the optical assembly is placed on a housing projection, so that
- die Strukturplatte auf Grund der Schwerkraft und wegen der vorhandenen Neigung des Bildgebermoduls gegenüber der Vertikalen an dem Flachbildschirm gehalten wird, wobei vorzugsweise die Oberkante der Strukturplatte außen auf dem oberen Teil des Gehäuses des Flachbildschirmes anliegt oder aber von einem weiteren Abstandshalter von der Bildgeberoberfläche beabstandet gelagert ist.- The structure plate is held due to the force of gravity and because of the existing inclination of the imaging module relative to the vertical on the flat screen, preferably the upper edge of the structure plate lies on the outside of the upper part of the housing of the flat screen or is stored at a distance from the imaging surface by a further spacer is.
Derartig geneigte Bildgebermodule sind beispielsweise bei mobilen Computern wie Notebooks oder Laptops üblich. Diese Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist daher bei derlei Geräten besonders günstig einsetzbar. Sofern das mobile Gerät etwa einen Touch-Screen enthält, der in einem Abstand von einigen Millimetern von der Bildgeberoberfläche des Bildgebermoduls befindlich ist, können die oben genannten Abstandshalter sogar vollständig entfallen. Hier genügt es, wenn die optische Baugruppe lediglich die Strukturplatte enthält und diese innerhalb vorhandener Gehäusevorsprünge eingepaßt wird.Such inclined imaging modules are common, for example, in mobile computers such as notebooks or laptops. This embodiment variant of the invention can therefore be used particularly cheaply with such devices. If the mobile device contains a touch screen, for example, which is located a few millimeters from the imaging surface of the imaging module, the above-mentioned spacers can even be omitted entirely. It is sufficient here if the optical assembly only contains the structure plate and this is fitted within existing housing projections.
Die Strukturplatte kann dann zwecks 2D-Anwendung auch leicht wieder entfernt werden. Die letzt genannte Variante ist insbesondere bei den sogenannten PDA- Computern und ähnlichen Geräten von Vorteil. Eine Neigung der Bildschirmoberfläche zur Vertikalen ist allerdings in der Regel notwendig, um das Herausfallen der Strukturplatte zu verhindern, es sei denn, die Strukturplatte wird unter mechanischer Spannung in vorhandene Gehäusevorsprünge eingepaßt.The structure plate can then be easily removed for 2D use. The latter variant is particularly advantageous in the case of the so-called PDA computers and similar devices. However, an inclination of the screen surface to the vertical is generally necessary in order to prevent the structure plate from falling out, unless the structure plate is fitted into existing housing projections under mechanical tension.
Im Allgemeinen sollte die Strukturplatte einen im wesentlichen rechteckigen Umriß aufweisen. Denkbar sind jedoch auch andere Formen, wie beispielsweise abgerundete oder vieleckige Formen. Dabei kann eine solche Strukturplatte an ihrem Umfang mit einer oder mehreren Aussparungen versehen sein, die das Abnehmen vom Gehäuse bzw. den Gehäusevorsprüngen erleichtern. Beispielhaft können bei einer rechteckig ausgeführten Strukturplatte die Ecken abgerundet oder abgeschnitten sem.In general, the structural plate should have a substantially rectangular outline. However, other shapes are also conceivable, such as rounded or polygonal shapes. Such a structural plate can be provided on its circumference with one or more recesses which facilitate removal from the housing or the housing projections. For example, in the case of a rectangular structural plate, the corners can be rounded or cut off sem.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum temporären Umrüsten eines Flachbildschirms zu einem autostereoskopischen Flachbildschirm unter Verwendung einer vorbeschriebenen optischen Baugruppe. Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die folgenden Verfahrensschritte:The invention further relates to a method for temporarily converting a flat screen to an autostereoscopic flat screen using an optical assembly as described above. The process according to the invention comprises the following process steps:
Herstellen oder Bereitstellen einer optischen Baugruppe, die mindestens einem der Ansprüche dieses Schutzrechtes genügt,Manufacture or provide an optical assembly that meets at least one of the claims of this property right,
Herstellen oder Bereitstellen eines Flachbildschirms mit mindestens einem Bild- gebermodul und einem Gehäuse, dessen Gehäusevorsprung eine Einbuchtung vor dem Bildgebermodul des Flachbildschirmes bildet, welche groß genug ist, um die Strukturplatte der optischen Baugruppe teilweise oder im wesentlichen aufzunehmen, reversibles Befestigen der optischen Baugruppe an dem Flachbildschirm, indem mindestens eine der an der optischen Baugruppe vorhandenen Befestigungsnasen zwischen zwei Komponenten des Flachbildschirms, vorzugsweise zwischen einen Abschnitt des Bildgebermoduls und einen Abschnitt des Gehäuses, geschoben wird.Manufacture or provision of a flat screen with at least one imaging module and a housing, the housing projection of which forms an indentation in front of the imaging module of the flat screen, which is large enough to partially or essentially accommodate the structural plate of the optical assembly, reversibly attaching the optical assembly to the Flat screen, in that at least one of the fastening lugs on the optical assembly is pushed between two components of the flat screen, preferably between a section of the imaging module and a section of the housing.
Diese Verfahrensschritte sind in angepaßter Weise auch für die weiteren Ausgestaltungen der Erfindung anwendbar.These method steps can also be used in an adapted manner for the further refinements of the invention.
Selbstverständlich können die ersten beiden Verfahrensschritte auch vertauscht werden, etwa wenn erst ein Flachbildschirm und danach die optische Baugruppe bereitgestellt wird. Im Grunde genommen wird dieses Verfahren jedesmal ausgeführt, wenn ein Nutzer eine optische Baugruppe an einen Flachbildschirm reversibel, also wieder ablösbar, und für begrenzte Zeit, also temporär, anbringt.Of course, the first two process steps can also be interchanged, for example if a flat screen and then the optical assembly are provided. Basically, this method is carried out every time a user attaches an optical assembly to a flat screen in a reversible manner, that is to say it can be removed again, and for a limited time, that is to say temporarily.
Um einen Flachbildschirm mit geringem Aufwand und preisgünstig zu einem auto- stereoskopischen Bildschirm umzurüsten, kommt erfindungsgemäß ein weiteres Verfahren zur Ausführung, das die folgenden Verfahrensschritte umfaßt:In order to convert a flat screen to an auto-stereoscopic screen with little effort and at low cost, another method is carried out according to the invention, which comprises the following method steps:
Herstellen oder Bereitstellen einer optischen Baugruppe, die mindestens einem der Ansprüche genügt, - Herstellen oder Bereitstellen eines Flachbildschirmes mit mindestens einem Bildgebermodul und einem Gehäuse, dessen Gehäusevorsprung eine Einbuchtung vor dem Bildgebermodul des Flachbildschirmes bildet, welche groß genug ist, um die Strukturplatte der optischen Baugruppe teilweise oder im wesentlichen aufzunehmen,Manufacture or provide an optical assembly that meets at least one of the claims, - Manufacture or provide a flat screen with at least one imaging module and a housing, the housing projection of which forms an indentation in front of the imaging module of the flat screen, which is large enough is to partially or substantially accommodate the structure plate of the optical assembly,
- dauerhaftes Befestigen der optischen Baugruppe an dem Flachbildschirm, indem mindestens eine der an der optischen Baugruppe vorhandenen Befestigungsna- sen zwischen zwei Komponenten des Flachbildschirms, vorzugsweise zwischen einen Abschnitt des Bildgebermoduls und einen Abschnitt des Gehäuses, geschoben wird.- Permanent attachment of the optical assembly to the flat screen by pushing at least one of the attachment tabs present on the optical assembly between two components of the flat screen, preferably between a section of the imaging module and a section of the housing.
Auf Grund der dauerhaften Befestigung der optischen Baugruppe am Flachbild- schirm wird dieser quasi irreversibel zum autostereoskopischen Flachbildschirm umgerüstet. Bevorzugt wird der Verfahrensschritt der dauerhaften Befestigung der optischen Baugruppe am Flachbildschirm durch Ausführung mindestens einer der folgenden Handlungen ergänzt, wobei der oben letztgenannte Verfahrensschritt ersetzt wird: - Schaffen einer Klebeverbindung zwischen mindestens einer der Schmalflächen der Strukturplatte der optischen Baugruppe und einer Komponente des Flachbildschirms, beispielsweise unter Nutzung doppelseitigen Klebebandes oder eines Klebers, und/oderDue to the permanent attachment of the optical assembly to the flat screen, it is converted to the autostereoscopic flat screen, so to speak, irreversibly. The process step of permanently attaching the optical assembly to the flat panel display is preferably supplemented by performing at least one of the following actions, the latter process step being replaced: Creating an adhesive connection between at least one of the narrow surfaces of the structure plate of the optical assembly and a component of the flat panel display, for example using double-sided adhesive tape or an adhesive, and / or
- Schaffen einer Klebeverbindung zwischen der in Betrachtungsrichtung hinteren Großfläche oder - wenn vorhanden - des Rahmens der Strukturplatte und einer- Creating an adhesive connection between the rear large surface in the viewing direction or - if available - the frame of the structure plate and one
Komponente des Flachbildschirms, beispielsweise unter Nutzung von doppelseitigem Klebeband oder eines Klebers, indem das doppelseitige Klebeband oder der Kleber vor dem Anbringen der optischen Baugruppe an den Flachbildschirm auf die in Betrachtungsrichtung hintere Großfläche oder auf den Rahmen der Strukturplatte aufgebracht wird, und indem sich dem Anbringen der optischenComponent of the flat screen, for example using double-sided adhesive tape or an adhesive, in that the double-sided adhesive tape or the adhesive is applied to the large surface behind in the viewing direction or on the frame of the structure plate before attaching the optical assembly, and by attaching the optical
Baugruppe an den Flachbildschirm eine Trocknungszeit des Klebers bzw. des doppelseitigen Klebebandes anschließt, und/oderAssembly connects to the flat screen a drying time of the adhesive or the double-sided adhesive tape, and / or
- Schaffen einer adhäsiven Verbindung durch Einbringung eines Fluids, z.B. Zedernholzöl, zwischen die Strukturplatte bzw. deren Rahmen und eine Kompo- nente des Flachbildschirms, und/oderCreating an adhesive bond by introducing a fluid, e.g. Cedarwood oil, between the structure plate or its frame and a component of the flat screen, and / or
- Schaffen einer fixen Verbindung zwischen der Strukturplatte und dem Flachbildschirm durch Löten oder Schweißen.- Creating a fixed connection between the structure plate and the flat screen by soldering or welding.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum temporären Umrüsten eines Flachbildschirms zu einem autostereoskopischen Flachbildschirm unter Verwendung einer optischen Baugruppe nach einer der vorstehend beschriebenen Ausgestal- tungsvarianten, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:The invention further relates to a method for temporarily converting a flat screen to an autostereoscopic flat screen using an optical assembly according to one of the embodiments described above. processing variants, comprising the following process steps:
- Herstellen oder Bereitstellen einer optischen Baugruppe nach einer der vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen,Manufacture or provision of an optical assembly according to one of the configurations described above,
- Herstellen oder Bereitstellen eines Flachbildschirms mit mindestens einem Bild- gebermodul und einem Gehäuse,Producing or providing a flat screen with at least one imaging module and a housing,
- Ankleben des mindestens einen streifenförmigen Dauermagneten bzw. der mindestens einen streifenförmigen ferro- oder paramagnetischen Komponente der optischen Baugruppe am Gehäuse des Flachbildschirms,Gluing the at least one strip-shaped permanent magnet or the at least one strip-shaped ferro- or paramagnetic component of the optical assembly to the housing of the flat screen,
- reversibles Befestigen der optischen Baugruppe an dem Flachbildschirm, indem jeweils die ferro- bzw. paramagnetischen Baugruppen mit den jeweiligen dauermagnetischen Baugruppen verbunden werden.- Reversible attachment of the optical assembly to the flat screen by connecting the ferro- or paramagnetic assemblies to the respective permanent magnetic assemblies.
Im letztgenannten Schritt ist selbstverständlich auch derjenige Anwendungsfall eingeschlossen, bei dem mindestens ein erster und mindestens ein zweiter Dauerma- gnet zu der optischen Baugruppe gehören. Das Ankleben des streifenförmigen Dauermagneten bzw. der streifenförmigen ferro- oder paramagnetischen Komponente am Flachbildschirm geschieht bevorzugt an der Vorderseite des Bildschirmgehäuses.The last-mentioned step naturally also includes the application in which at least a first and at least a second permanent magnet belong to the optical assembly. The stripe-shaped permanent magnet or the stripe-shaped ferro- or paramagnetic component is preferably glued to the flat screen at the front of the screen housing.
Die bisher genannten Verfahrensschritte können um folgenden Verfahrensschritt ergänzt werden: Justieren der Relativposition der Strukturplatte der optischen Baugruppe zum Bildgebermodul des Flachbildschirms.The previously mentioned method steps can be supplemented by the following method step: adjusting the relative position of the structure plate of the optical assembly to the imaging module of the flat screen.
Diese Justage dient insbesondere dazu, die Wechselwirkung zwischen der optischen Strukturplatte und den Bildelementen des Bildgebermoduls des Flachbildschirms derart zu beeinflussen, daß die Trennung von Teilbildern für eine autostereoskopi- sche Darstellung optimiert wird. Ist auf der optischen Strukturplatte beispielsweise ein Lentikular enthalten, so würde dieses so ausgerichtet werden, daß seine Zylin- derlinsenscheitelhauptrichtung in einem definierten Winkel, oder parallel zu den Spalten besagter Bildelemente liegt.This adjustment is used in particular to influence the interaction between the optical structure plate and the picture elements of the imaging module of the flat screen in such a way that the separation of partial images is optimized for an autostereoscopic display. If, for example, a lenticular is contained on the optical structure plate, this would be aligned in such a way that its main cylinder lens apex direction lies at a defined angle or parallel to the columns of said picture elements.
Die Justierung wird bevorzugt wie folgt durchgeführt:The adjustment is preferably carried out as follows:
- Darbietung eines Testbildes auf dem Bildgebermodul, wobei das Testbild bevorzugt ein aus n (n>2) Ansichten in Zeilen und/oder Spalten kombiniertes Bild ist und wobei genau (n-1 ) der Ansichten jeweils einer komplett schwarzen Fläche entsprechen und genau eine Ansicht einer vollständig weißen oder einer voll- ständig blauen oder einer vollständig grünen oder einer vollständig roten Fläche entspricht, - stete Veränderung der Relativposition der Strukturplatte der optischen Baugruppe zum Bildgebermodul des Flachbildschirms und gleichzeitige visuelle Kon- trolle der jeweils sichtbaren monokularen Bilder aus einer beliebigen, aber festen monokularen Betrachtungsposition, bis durch die Veränderung eine solche Relativposition der Strukturplatte zu dem Bildgebermodul eingestellt ist, bei der sich eine maximal ausgedehnte weiße oder eine maximal ausgedehnte blaue oder eine maximal ausgedehnte grüne oder eine maximal ausgedehnte rote sichtbare Fläche in dem monokularen Bild ergibt.- Presentation of a test image on the imaging module, wherein the test image is preferably an image combined from n (n> 2) views in rows and / or columns and exactly (n-1) of the views each correspond to a completely black area and exactly one view a completely white or a fully always corresponds to a blue or a completely green or a completely red surface, - constant change of the relative position of the structure plate of the optical assembly to the imaging module of the flat screen and simultaneous visual control of the respectively visible monocular images from any but fixed monocular viewing position, up to the Change such a relative position of the structure plate to the imaging module is set, in which there is a maximally extended white or a maximally extended blue or a maximally extended green or a maximally extended red visible area in the monocular image.
Eine derartige maximal ausgedehnte weiße bzw. farbige Fläche kann, muß jedoch nicht über den gesamten sichtbaren monokularen Bildabschnitt sichtbar sein. Denkbar sind auch ein oder mehrere sichtbare Vielecke oder Teilflächen mit runden Außenformen als insgesamt maximal ausgedehnte Flächen. Um monokular zu sehen, muß der Anwender im übrigen lediglich eine Auge schließen.Such a maximally extended white or colored area can, but need not, be visible over the entire visible monocular image section. One or more visible polygons or partial areas with round outer shapes are also conceivable as the maximum overall areas. To see monocularly, the user only has to close one eye.
Selbstverständlich sollte dabei die für die Kombination der n (Test-)Ansichten zu Grunde gelegten Bildkombinationsstruktur mit der verwendeten Strukturplatte kor- respondieren. Ist auf der Strukturplatte ein Wellenlängenfilterarray enthalten, so kämen zu den jeweiligen Filterarraybeispielen, die in der Gebrauchsmusterschrift DE 201 21 31 8 U1 beschrieben sind, vorzugsweise die jeweils ebenda genannten Bildkombinationsbeispiele zur Kombination der Testansichten für den Justagevorgang in Frage.Of course, the image combination structure on which the combination of the n (test) views is based should correspond to the structure plate used. If a wavelength filter array is contained on the structure plate, the respective filter array examples described in the utility model DE 201 21 31 8 U1 would preferably be the image combination examples mentioned in each case for the combination of the test views for the adjustment process.
Auf die bisher genannten Verfahrensschritte kann ein weiterer folgen: Darbietung eines aus mehreren Ansichten einer Szene und/oder eines Gegenstandes zusammengesetzten Bildes auf dem Bildgebermodul, um eine autostereoskopische Darstellung zu erzielen. Dem Fachmann ist bekannt, wie ein aus mehreren Ansichten zusammengesetztes Bild erzielt werden kann; hierzu sei wiederholt auf die WO 01 /56265 A verwiesen.A further step can follow the previously mentioned method steps: presentation of an image composed of several views of a scene and / or an object on the imaging module in order to achieve an autostereoscopic display. The person skilled in the art knows how an image composed of several views can be achieved; in this regard, reference is repeatedly made to WO 01/56265 A.
Bei der Darbietung eines aus mehreren Ansichten einer Szene und/oder eines Gegenstandes zusammengesetzten Bildes auf dem Bildgebermodul erfolgt die Bild- kombination unter Umständen derart, daß mindestens einem kleinsten physischen Bildelement des Bildgebermodules, vorzugsweise einem Farbsubpixel, Bildinforma- tion aus Bildelementen zweier verschiedener Ansichten gleichzeitig zugeordnet wird. Dieser Sachverhalt dient der Verdichtung der Bildinformation und/oder der Anpassung der räumlichen Darstellung an einen gewünschten optimalen Betrachtungsabstand unter Berücksichtigung des Abstandes der Bildgebermoduloberfläche zur die Teilansichten trennenden Schicht der optischen Strukturplatte (siehe hierzu auch DE 1 01 45 1 33 Cl ) bzw. ebenso der Anpassung der dargestellten Bildinhalte an eine potentielle Verdrehung der optischen Strukturplatte bzw. der optischen Baugruppe relativ zum Bildgebermodul des Flachbildschirms.When an image composed of several views of a scene and / or an object is presented on the imaging module, the image combination may take place in such a way that at least one smallest physical image element of the imaging module, preferably a color subpixel, contains image information. tion from picture elements of two different views is assigned simultaneously. This fact serves the compression of the image information and / or the adaptation of the spatial representation to a desired optimal viewing distance, taking into account the distance of the image module surface to the layer separating the partial views of the optical structure plate (see also DE 1 01 45 1 33 Cl) or likewise Adaptation of the displayed image content to a potential rotation of the optical structure plate or the optical assembly relative to the imaging module of the flat screen.
So erfolgt bei der Darbietung eines aus mehreren Ansichten einer Szene und/oder eines Gegenstandes zusammengesetzten Bildes die Bildkombination bevorzugt derart, daß eine eventuell vorhandene Verdrehung einer Vorzugsrichtung der Bildelemente des Bildgebers, beispielsweise der Spalten der Bildelemente, zu einer quasiparallelen Vorzugsrichtung eines Rasters auf der optischen Strukturplatte, bei- spielsweise der Spalten der Filterelemente, weitestgehend ausgeglichen wird, indem die horizontale und/oder vertikale Periode der Ansichten in der jeweiligen für das auf den Bildelementen des Bildgebers dargestellte Bild vorgesehenen Bildkombinationsstruktur derart variiert wird, daß eine durch eine Folge jeweils nächstbenachbarter Positionen von Bildinformationen ein- und derselben Ansicht auf der variierten Bildkombinationsstruktur definierte Vorzugsrichtung etwa parallel zu einer durch eine Folge nicht-opaker nächstbenachbarter Filterelemente auf dem Wellenlängenoder Graustufenfilterarray definierten Vorzugsrichtung liegt. Dies gilt für alle Ausgestaltungen der Erfindung.Thus, when an image composed of several views of a scene and / or an object is presented, the image combination is preferably such that a possible rotation of a preferred direction of the image elements of the image generator, for example the columns of the image elements, becomes a quasi-parallel preferred direction of a grid on the optical Structural plate, for example the columns of the filter elements, is largely compensated for by varying the horizontal and / or vertical period of the views in the respective image combination structure provided for the image represented on the image elements of the image generator in such a way that a position which is next to each other is followed by a sequence preferred direction defined by image information of one and the same view on the varied image combination structure approximately parallel to a filter element on the wavelength or grayscale filter array, which is next to one another by a sequence of non-opaque y defined preferred direction. This applies to all configurations of the invention.
Außerdem kann bei der Darbietung eines aus mehreren Ansichten einer Szene und/oder eines Gegenstandes zusammengesetzten Bildes auf dem Bildgebermodul die Bildkombination derart erfolgen, daß eine eventuell vorhandene, unerwünschte Verdrehung (d.h. Nichtparallelität) einer Vorzugsrichtung der Bildelemente, beispielsweise der in Spalten angeordneten Bildelemente, zu einer quasi-parallelen Vorzugsrichtung eines Rasters auf der Strukturplatte, beispielsweise der in Spalten angeordneten Filterelemente, weitestgehend ausgeglichen wird, indem das auf den Bildelementen dargestellte Bild entsprechend komplementär verdreht wird.In addition, when presenting an image composed of several views of a scene and / or an object on the imaging module, the image combination can take place in such a way that any undesired rotation (ie non-parallelism) that may be present leads to a preferred direction of the image elements, for example the image elements arranged in columns a quasi-parallel preferred direction of a grid on the structure plate, for example the filter elements arranged in columns, is largely compensated for by rotating the image shown on the picture elements in a complementary manner.
Mit der Formulierung „quasi-parallele" Vorzugsrichtungen seien im wesentlichen die Richtungen gemeint, die sich unter einem Winkel von etwa maximal 5° schneiden.The expression “quasi-parallel” preferred directions essentially means the directions which intersect at an angle of approximately a maximum of 5 ° .
Die komplementäre Drehung des dargestellten Bildes kann dabei mit Anwendung des vorgenannten Ansatzes erfolgen, welcher mindestens einem kleinsten physischen Bildelement des Bildgebermodules Bildinformation aus Bildelementen zweier verschiedener Ansichten gleichzeitig zuordnet.The complementary rotation of the displayed image can be used of the aforementioned approach, which simultaneously assigns image information from image elements of two different views to at least one smallest physical image element of the imaging module.
Dabei macht es sich in der Regel erforderlich, daß - wie bereits erwähnt - mindestens einem Bildelement gleichzeitig Bildinformationen zweier verschiedener Ansichten zugeordnet werden, um die entsprechenden variierten Bildkombinationsstrukturen mit geeigneten veränderten horizontalen und/oder vertikalen Perioden der Ansichten zu erzielen.As a rule, it is necessary that - as already mentioned - image information of two different views is assigned to at least one picture element at the same time in order to achieve the corresponding varied picture combination structures with suitably changed horizontal and / or vertical periods of the views.
Die Erfindung kann auch an Monitoren verwendet werden, die nicht zur Gruppe der Flachbildschirme gehören. Hier müßte die optische Strukturplatte ggf. eine Krümmung aufweisen, um eine suffiziente Auftrennung von Teilbildern für eine stereoskopische Darstellung zu gewährleisten.The invention can also be used on monitors that do not belong to the group of flat screens. Here the optical structure plate would have to have a curvature, if necessary, in order to ensure a sufficient separation of partial images for stereoscopic display.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen:Brief description of the drawings:
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigenThe invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments. Show in the accompanying drawings
Fig.l die Darstellung einer ersten Ausgestaltungsvariante der optischen Baugruppe,1 shows the representation of a first embodiment variant of the optical assembly,
Fig.2 die Darstellung einer zweiten Ausgestaltungsvariante der optischen Baugruppe, Fig.3 die Prinzipdarstellung einer optischen Baugruppe,2 shows the illustration of a second embodiment variant of the optical assembly, FIG. 3 shows the basic illustration of an optical assembly,
Fig.4 die Prinzipdarstellung zur Anbringung der optischen Baugruppe an einen Flachbildschirm,4 shows the basic diagram for attaching the optical assembly to a flat screen,
Fig.5 einen Ausschnitt einer optischen Baugruppe, bei der ein Rahmen vorgesehen ist, welcher gleichzeitig als Abstandshalter dient, Fig.6 einen Ausschnitt einer optischen Baugruppe, bei der ein Rahmen und mindestens eine bewegliche Befestigungsnase vorgesehen ist,5 shows a section of an optical assembly, in which a frame is provided, which also serves as a spacer, FIG. 6 shows a section of an optical assembly, in which a frame and at least one movable fastening lug is provided,
Fig.7 einen Ausschnitt eines aus acht Ansichten zusammengesetzte Bildkombination, welches für eine räumliche Darstellung geeignet ist,7 shows a section of an image combination composed of eight views, which is suitable for a spatial representation,
Fig.8 ein Beispiel für die Struktur eines Wellenlängenfilterarrays, welches für eine räumliche Darstellung in Zusammenwirkung mit der in Fig.7 gezeigten Bildkombination geeignet ist, Fig.9 und Fig.1 0 Beispiele möglicher für jeweils ein Betrachterauge sichtbarer Ansichtengemische unter Zugrundelegung eines Wellenlängenfilterarrays nach Fig.8 und einer Bildkombinationsstruktur nach Fig.7,8 shows an example of the structure of a wavelength filter array, which is suitable for a spatial representation in cooperation with the image combination shown in FIG. 7, 9 and FIG. 0 0 examples of possible view mixtures which are visible to one observer eye on the basis of a wavelength filter array according to FIG. 8 and an image combination structure according to FIG. 7,
Fig.1 1 einen Ausschnitt eines aus vier Ansichten zusammengesetzten Bildkombina- tion, welches für eine räumliche Darstellung geeignet ist,11 shows a detail of an image combination composed of four views, which is suitable for a spatial representation,
Fig.1 2 ein Beispiel für die Struktur eines Wellenlängenfilterarrays, welches für eine räumliche Darstellung in Zusammenwirkung mit dem in Fig.1 1 gezeigten Bildkombination geeignet ist,1 shows an example of the structure of a wavelength filter array, which is suitable for spatial representation in cooperation with the image combination shown in FIG. 1,
Fig.1 3 und Fig.1 4 Beispiele möglicher für jeweils ein Betrachterauge sichtbarer An- sichtengemische unter Zugrundelegung eines Wellenlängenfilterarrays nachFig. 1 3 and Fig. 4 show examples of possible view mixtures that are visible to a viewer's eye, based on a wavelength filter array
Fig.1 2 und einer Bildkombinationsstruktur nach Fig.1 1 ,1 and an image combination structure according to FIG. 1 1,
Fig.1 5 eine schematische Darstellung des Falles, daß die Strukturplatte verdreht an dem Flachbildschirm angebracht ist,FIG. 5 shows a schematic illustration of the case in which the structure plate is attached to the flat screen in a rotated manner,
Fig.1 6 eine Prinzipskizze zur Korrektur der in Fig.1 5 skizzierten Verdrehung ver- möge eines modifizierten Bildinhaltes (ausschnittsweise Darstellung),1 6 is a schematic diagram for correcting the rotation outlined in FIG. 5, thanks to a modified image content (partial representation),
Fig.1 7 eine Prinzipskizze zu einem möglichen sichtbaren Ansichtengemisch für ein Betrachterauge für den Fall, daß ein Wellenlängenfilterarray verdreht an dem Flachbildschirm angebracht ist (ausschnittsweise Darstellung),17 shows a schematic diagram of a possible visible mixture of views for an observer eye in the event that a wavelength filter array is attached to the flat screen in a rotated manner (partial illustration),
Fig.1 8 eine Prinzipskizze zur Korrektur der in Fig.1 7 skizzierten Verdrehung ver- möge einer modifizierten Bildkombinationsstruktur (ausschnittsweise Darstellung),1 8 is a schematic diagram for correcting the rotation sketched in FIG. 7, thanks to a modified image combination structure (partial illustration),
Fig.1 9 eine Prinzipskizze zu einer durch eine Folge jeweils nächstbenachbarter Positionen von Bildinformationen ein- und derselben Ansicht auf einer Bildkombinationsstruktur definierten Vorzugsrichtung (ausschnittsweise Dar- Stellung),19 shows a schematic diagram of a preferred direction (detail representation) defined by a sequence of respectively adjacent positions of image information of one and the same view on an image combination structure,
Fig.20 eine Prinzipskizze zu einer durch eine Folge nicht-opaker nächstbenachbarter Filterelemente auf einem - verdreht an einem Flachbildschirm angebrachten - Wellenlängenfilterarray definierten Vorzugsrichtung, und20 shows a schematic diagram of a filter element on a preferred direction defined by a sequence of non-opaque filter elements on a wavelength filter array, which is attached to a flat screen, and
Fig.21 eine Prinzipskizze zu einer durch eine Folge jeweils nächstbenachbarter Po- sitionen von Bildinformationen ein- und derselben Ansicht auf einer variierten Bildkombinationsstruktur definierten Vorzugsrichtung (ausschnittsweise Darstellung).21 shows a schematic diagram of a preferred direction defined by a sequence of respectively neighboring positions of image information of one and the same view on a varied image combination structure (partial representation).
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
In der Fig.1 ist eine erste beispielhafte Ausgestaltung einer optischen Baugruppe gezeigt. Dabei besteht die optische Baugruppe aus einer optischen Strukturplatte 1 , einem Rahmen 2 zur Aufnahme der Strukturplatte 1 sowie aus Mitteln 3 zur Beeinflussung des Luftdruckes zwischen der Strukturplatte 1 und der Oberfläche eines Flachbildschirms.1 shows a first exemplary embodiment of an optical assembly shown. The optical assembly consists of an optical structure plate 1, a frame 2 for receiving the structure plate 1 and means 3 for influencing the air pressure between the structure plate 1 and the surface of a flat screen.
Der Flachbildschirm ist zeichnerisch nicht dargestellt und würde sich unterhalb der erfindungsgemäßen optischen Baugruppe befinden. Selbstverständlich wird in praktischen Anwendungsfällen die Oberfläche des Flachbildschirms vertikal ausgerichtet und die erfindungsgemäße optische Baugruppe in einer entsprechenden Position an diesem angebracht sein.The flat screen is not shown in the drawing and would be located below the optical assembly according to the invention. Of course, in practical applications, the surface of the flat screen is aligned vertically and the optical assembly according to the invention is attached to it in a corresponding position.
Die Mittel 3 zur Beeinflussung des Luftdruckes sind hier beispielhaft als ein Ballon ausgebildet, mit dessen Hilfe der Luftdruck zwischen der Strukturplatte 1 und der Oberfläche des Flachbildschirms beeinflußt werden kann. Damit kann der erfin- dungsgemäße Gedanke leicht umgesetzt werden: Die optische Baugruppe wird bei der Erzeugung eines Unterdrucks zwischen der Strukturplatte 1 und der Oberfläche des Flachbildschirms an diesem befestigt, was beispielsweise durch ein Zusammendrücken des Ballons erreicht werden kann. Es besteht eine - zeichnerisch nicht dargestellte - luftdurchlässige Verbindung zwischen dem Ballon und dem Raum zwi- sehen der Strukturplatte 1 und der Oberfläche des Flachbildschirms.The means 3 for influencing the air pressure are designed here, for example, as a balloon, with the aid of which the air pressure between the structure plate 1 and the surface of the flat screen can be influenced. The idea according to the invention can thus be easily implemented: the optical assembly is attached to the structure plate 1 and the surface of the flat screen when a negative pressure is generated, which can be achieved, for example, by compressing the balloon. There is an air-permeable connection - not shown in the drawing - between the balloon and the space between the structural plate 1 and the surface of the flat screen.
Außerdem wird bei der Erzeugung eines Normal- bzw. Überdrucks zwischen der Strukturplatte 1 und der Oberfläche des Flachbildschirms ein Ablösen der optischen Baugruppe vom Flachbildschirm ermöglicht. Die Strukturplatte 1 besteht hier bei- spielsweise aus einem transparenten Glassubstrat, auf dem sich flachbildschirmsei- tig ein Wellenlängenfilterarray befindet.In addition, detachment of the optical assembly from the flat screen is made possible when generating a normal or positive pressure between the structure plate 1 and the surface of the flat screen. The structure plate 1 here consists, for example, of a transparent glass substrate on which there is a wavelength filter array on the flat screen side.
Das Wellenlängenfilterarray ist in Fig.1 durch den Abriß R', G', B' angedeutet, der nur einige wenige Wellenlängenfilter auf der Strukturplatte 1 indiziert. In Wirklichkeit umfaßt das Filterarray jedoch eine große Vielzahl von einzelnen Wellenlängenfiltern in definierten Positionen, wie z.B. in der DE 1 00 03 326 C2 beschrieben. Das Wellenlängenfilterarray kann als eine belichtete Folie ausgebildet sein, die auf das Glassubstrat auflaminiert ist. Das Filterarray ist dabei in Betrachtungsrichtung auf der Rückseite des Glassubstrates angeordnet.The wavelength filter array is indicated in FIG. 1 by the tear-off R ', G', B ', which indicates only a few wavelength filters on the structure plate 1. In reality, however, the filter array comprises a large variety of individual wavelength filters in defined positions, e.g. described in DE 1 00 03 326 C2. The wavelength filter array can be designed as an exposed film which is laminated onto the glass substrate. The filter array is arranged on the back of the glass substrate in the viewing direction.
Der Rahmen 2 ist in Fig.1 übertrieben groß dargestellt, um seine Funktion besser erläutern zu können. In Wirklichkeit wird er schmal ausgebildet, um möglichst wenige Bildelemente des Flachbildschirms zu verdecken. Der Rahmen 2 faßt die Strukturplatte 1 rundum ein, wie in Fig.1 gezeigt. Am Rahmen 2 befindet sich rundherum ein Abstandshalter 4, der für eine definierte Beabstandung des Wellenlängenfilter- arrays vom Flachbildschirm sorgt.The frame 2 is shown exaggeratedly large in FIG. 1 in order to function better to be able to explain. In reality, it is made narrow in order to cover as few picture elements of the flat screen as possible. The frame 2 surrounds the structure plate 1 all around, as shown in Fig.1. There is a spacer 4 all around on the frame 2, which ensures a defined spacing of the wavelength filter array from the flat screen.
Der Rahmen 2 mit dem Abstandshalter 4 ist hier der Übersichtlichkeit halber aufgetrennt dargestellt. In der praktischen Ausgestaltung sind beide Komponenten jedoch in unmittelbarem Kontakt mit der Strukturplatte 1 , so daß diese rundum vollständig eingefaßt ist.The frame 2 with the spacer 4 is shown here separated for the sake of clarity. In the practical embodiment, however, both components are in direct contact with the structure plate 1, so that it is completely enclosed all around.
Ist nun die optische Baugruppe auf einem Flachbildschirm angebracht und zeigt der Flachbildschirm ein geeignetes Bild mit 3D-lnformationen, so wird ein brillenfrei wahrnehmbarer räumlicher Eindruck erzielt. Wird die optische Baugruppe abge- nommen, kann der Flachbildschirm mit unverminderter Auflösung zur zweidimen- sionalen Darstellung eingesetzt werden.If the optical assembly is now attached to a flat screen and the flat screen shows a suitable image with 3D information, then a spatial impression that can be perceived without glasses is achieved. If the optical assembly is removed, the flat screen with undiminished resolution can be used for two-dimensional display.
In Fig.2 ist eine weitere beispielhafte Ausgestaltung der Erfindung dargestellt. Dabei sind wieder eine optische Strukturplatte 1 , bestehend aus einem Glassubstrat mit auflaminiertem Filterarray, und ein Rahmen 2, welcher die Strukturplatte 1 einfaßt, vorgesehen. Überdies ist hier noch ein Saum 6 vorhanden, der beispielsweise aus Gummi oder Kunststoff gefertigt ist und der beim Andrücken der gesamten optischen Baugruppe an die Bildfläche eines Flachbildschirms für deren Befestigung sorgt.A further exemplary embodiment of the invention is shown in FIG. Again, an optical structure plate 1, consisting of a glass substrate with a laminated filter array, and a frame 2, which surrounds the structure plate 1, are provided. In addition, there is also a hem 6 here, which is made, for example, of rubber or plastic and which ensures that it is attached when the entire optical assembly is pressed onto the image surface of a flat screen.
Hier wirkt die gesamte optische Baugruppe etwa wie ein Saugnapf. Zum Ablösen der optischen Baugruppe können noch weitere Mittel, etwa ein zeichnerisch nicht dargestelltes Ventil, vorgesehen sein, welches bei Bedarf einen Druckausgleich zwischen dem Außenluftdruck und dem Raum zwischen der Strukturplatte 1 und der Oberflä- ehe des Flachbildschirms herbeiführt. Nach dem Druckausgleich kann die gesamte optische Baugruppe wieder leicht vom Flachbildschirm abgenommen werden.Here the entire optical assembly looks like a suction cup. To detach the optical assembly, further means can be provided, for example a valve, not shown in the drawing, which, if necessary, brings about pressure compensation between the outside air pressure and the space between the structure plate 1 and the surface of the flat screen. After pressure equalization, the entire optical assembly can be easily removed from the flat screen.
In Fig.2 sind der Übersichtlichkeit halber die Ecken des Saums 6 nicht mit eingezeichnet. Diese sind jedoch in der realen Ausbildung vorhanden und sorgen dafür, daß der Saum rundum luftdicht ausgebildet ist. Überdies kann in dieser Ausgestaltung auch noch ein - nicht eingezeichneter - Abstandshalter zum Einsatz kommen. Fig.3 zeigt die Prinzipdarstellung einer optischen Baugruppe 5. Die optische Baugruppe 5 ist ausgebildet für die Trennung von Teilbildern für eine autostereoskopi- sche Darstellung auf einem Flachbildschirm und zur Befestigung an dem Flachbild- schirm, der mindestens ein Bildgebermodul und ein Gehäuse aufweist. Dabei schließt die optische Baugruppe 5, wie zeichnerisch dargestellt, mindestens folgende Bestandteile ein:For the sake of clarity, the corners of the hem 6 are not shown in FIG. However, these are available in real training and ensure that the hem is airtight all around. In addition, a spacer (not shown) can also be used in this embodiment. 3 shows the basic illustration of an optical assembly 5. The optical assembly 5 is designed for the separation of partial images for an autostereoscopic display on a flat screen and for attachment to the flat screen, which has at least one imaging module and a housing. As shown in the drawing, the optical assembly 5 includes at least the following components:
- eine Strukturplatte 1 , welche eine vordere 1 .2 und eine hintere Großfläche 1 .1 sowie umlaufende Schmalflächen 7.1 , 7.2., 7.3 und 7.4 aufweist und die Tren- nung von Teilbildern für eine autostereoskopische Darstellung auf Flachbildschirmen gewährleistet, und- A structure plate 1, which has a front 1 .2 and a rear large area 1 .1 and circumferential narrow areas 7.1, 7.2., 7.3 and 7.4 and ensures the separation of partial images for an autostereoscopic display on flat screens, and
- mindestens eine Befestigungsnase 8, welche starr oder beweglich mit der optischen Strukturplatte 1 verbunden ist und an mindestens einer Schmalfläche der Strukturplatte 1 (in der Zeichnung die Schmalfläche 7.2) hervorragt, wobei die Befestigungsnase 8 dazu dient, die optische Baugruppe 5 lösbar an dem Flachbildschirm zu befestigen, indem die sie zwischen zwei Komponenten des Flachbildschirms, vorzugsweise zwischen einen Abschnitt des Bildgebermoduls und einen Abschnitt des Gehäuses, geschoben wird.- At least one fastening lug 8, which is rigidly or movably connected to the optical structure plate 1 and protrudes on at least one narrow surface of the structure plate 1 (in the drawing, the narrow surface 7.2), the fastening lug 8 serving to detachably the optical assembly 5 on the flat screen to be attached by pushing it between two components of the flat screen, preferably between a section of the imaging module and a section of the housing.
Damit wird erreicht, daß die optische Baugruppe 5 weitestgehend unabhängig von der Gehäuseausbildung des jeweils benutzten Flachbildschirms an diesen angebracht und optional wieder entfernt werden kann, da in der Regel bei Flachbildschirmen zwischen Bildgebermodul und Gehäuse herstellungsbedingt schmale Ritzen vorhanden sind, in welche die Befestigungsnase 8 eingeführt werden kann.This ensures that the optical assembly 5 largely independent of the housing design of the flat screen used in each case can be attached to it and optionally removed again, since generally flat cracks are present in flat screens between the imaging module and the housing, into which the fastening lug 8 is inserted can be.
Zudem ist eine solche optische Baugruppe 5 einfach und kostengünstig herzustellen. Besonders nutzerfreundlich ist die Baugruppe 5 zum einen dadurch, daß sie ohne große Vorkenntnisse von einem Bediener an dem Flachbildschirm angebracht werden kann. Zum anderen besteht die Möglichkeit der reversiblen Ablösung der optischen Baugruppe 5 vom Flachbildschirm, indem der Montagevorgang in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt wird.In addition, such an optical assembly 5 is simple and inexpensive to manufacture. The assembly 5 is particularly user-friendly on the one hand in that it can be attached to the flat screen by an operator without great previous knowledge. On the other hand, there is the possibility of reversible detachment of the optical assembly 5 from the flat screen in that the assembly process is carried out in the reverse order.
Um eine möglichst universelle Nutzbarkeit der Strukturplatte 1 zu gewährleisten, ist diese bevorzugt derart ausgebildet, daß sie innerhalb von Gehäusevorsprüngen des Flachbildschirms, die in Richtung eines Betrachters über das Bildgebermodul des Flachbildschirms herausragen, positioniert werden kann. Dies wird gemäß Fig.4 insbesondere durch eine Ausbildung der optischen Strukturplatte 1 mit äußeren Abmaßen der vorderen und hinteren Großfläche 1 .1 , 1 .2 erreicht, welche kleiner oder gleich den Abmaßen der durch die Gehäusevorsprünge 9 gebildeten Einbuchtung 1 0 am Gehäuse des Flachbildschirms sind. Die Einbuchtung 1 0 wird demnach an den Seiten durch bei Flachbildschirmen meistens vorhandene Gehäusevorsprünge 9 und von hinten in der Regel unmittelbar vom Bildgebermodul begrenzt.In order to ensure the most universal usability of the structure plate 1, it is preferably designed in such a way that it can be positioned within housing projections of the flat screen which protrude in the direction of a viewer via the imaging module of the flat screen. This is achieved according to FIG. 4 in particular by designing the optical structure plate 1 with external dimensions of the front and rear large surfaces 1 .1, 1 .2, which are smaller or equal to the dimensions of the indentation 1 0 formed on the housing of the flat screen by the housing projections 9 are. The indentation 1 0 is accordingly delimited on the sides by housing projections 9 which are usually present in flat screens and from the rear as a rule directly by the imaging module.
Die Fig.4 gibt nun insbesondere eine Prinzipdarstellung zur Anbringung einer erfindungsgemäßen optischen Baugruppe 5 an einen Flachbildschirm wieder. Wie gezeigt, wird die optische Baugruppe 5 mit der Strukturplatte 1 , die meist den größten Volumenanteil der Baugruppen 5 bildet, in eine solche Einbuchtung 1 0 eingeführt, wobei zum Zwecke der Befestigung der optischen Baugruppe 5 am Flachbildschirm die Befestigungsnasen 8 dienen, indem diese Befestigungsnasen 8 zwischen zwei Komponenten des Flachbildschirms, vorzugsweise - wie hier abgebildet - zwischen einen Abschnitt des Bildgebermoduls und einen Abschnitt des Gehäuses, geschoben werden, der hier dem rechten Rand des Gehäusevorsprungs 9 entspricht. Das Bildgebermodul ist zeichnerisch nicht hervorgehoben, aber als hintere Begrenzung der Einbuchtung 1 0 vorstellbar.4 now shows in particular a schematic diagram for attaching an optical assembly 5 according to the invention to a flat screen. As shown, the optical assembly 5 with the structural plate 1, which usually forms the largest volume portion of the assemblies 5, is inserted into such an indentation 10, the fastening lugs 8 serving for the purpose of fastening the optical assembly 5 to the flat screen by these fastening lugs 8 between two components of the flat screen, preferably - as shown here - between a section of the imaging module and a section of the housing, which corresponds here to the right edge of the housing projection 9. The imaging module is not highlighted in the drawing, but is conceivable as a rear limitation of the indentation 1 0.
Eine gute mechanische Stabilität wird erreicht, wenn die optische Baugruppe 5 in ihren äußeren Abmaßen derart ausgebildet ist, daß sie mit einer oder mehreren ihrer Schmalflächen 7.1 , 7.2, 7.3 und 7.4 an Gehäuseabschnitten des Flachbild- schirms, insbesondere an den Gehäusevorsprüngen 9, auf- oder anliegt. Hier kommt insbesondere der an der Unterseite der Bildfläche eines Flachbildschirms vorhandene Gehäusevorsprung 9.4 in Betracht, wie in Fig.4 gezeigt; genauso gut kann die optische Baugruppe 5 auch an einem rechten oder linken oder oberen Rand des Gehäusevorsprungs 9 anliegen.Good mechanical stability is achieved if the optical assembly 5 is designed in its outer dimensions in such a way that one or more of its narrow surfaces 7.1, 7.2, 7.3 and 7.4 contact the housing sections of the flat screen, in particular the housing projections 9. or is pending. Here, in particular, the housing projection 9.4 present on the underside of the image surface of a flat screen comes into consideration, as shown in FIG. 4; The optical assembly 5 can just as well rest against a right or left or upper edge of the housing projection 9.
Vorteilhaft weisen die Großflächen 1 .1 , 1 .2 der Strukturplatte 1 einen im wesentlichen rechteckigen Umriß auf, wie in Fig.3 und Fig.4 erkennbar. Die Großflächen 1 .1 , 1 .2 sollten eine Ausdehnung aufweisen, die größer als oder zumindest gleich groß wie die Ausdehnung der Bildfläche derjenigen Bildgebermodule ist, an welchen die optische Baugruppe 5 eingesetzt werden soll. Es ist ferner günstig, wenn für die optische Baugruppe 5 zwei oder mehr Befestigungsnasen 8 vorgesehen sind, die an mindestens zwei der Schmalflächen 7.1 , 7.2, 7.3 bzw. 7.4 hervorragen.The large areas 1 .1, 1 .2 of the structure plate 1 advantageously have an essentially rectangular outline, as can be seen in FIGS. 3 and 4. The large areas 1 .1, 1 .2 should have an extent that is greater than or at least the same size as the extent of the image area of those imaging modules on which the optical assembly 5 is to be used. It is also advantageous if two or more fastening lugs 8 are provided for the optical assembly 5, which protrude on at least two of the narrow surfaces 7.1, 7.2, 7.3 and 7.4.
Fig.5 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der optischen Baugruppe 5, bei der ein Rahmen 1 1 vorgesehen ist, welcher gleichzeitig als Abstandshalter zwischen Strukturplatte 1 und Bildgebermodul dient. Am Rahmen 1 1 sind die Befestigungsnasen 8 starr angebracht, und zwar an der zum Flachbildschirm weisenden Seite. Die Befestigungsnasen 8 ragen demnach am Rahmen 1 1 - und nicht allein an der Schmalseite der Strukturplatte 1 - hervor. Der Rahmen 1 1 weist beispielsweise eine - zeichnerisch nicht dargestellte - Nut auf, in welcher die Strukturplatte 1 starr eingefaßt ist.5 shows a further advantageous embodiment of the optical assembly 5, in which a frame 11 is provided, which at the same time serves as a spacer between the structure plate 1 and the imaging module. The mounting lugs 8 are rigidly attached to the frame 11, on the side facing the flat screen. The fastening lugs 8 accordingly protrude on the frame 11 and not only on the narrow side of the structural plate 1. The frame 11 has, for example, a groove, not shown in the drawing, in which the structural plate 1 is rigidly framed.
Die Darstellung in Fig.5 ist lediglich als Prinzipskizze anhand eines Ausschnitts zu verstehen. In praxi wird der Rahmen 1 1 zumeist rings um die gesamte Strukturplatte 1 , d.h. an vier Seiten der Strukturplatte 1 , ausgebildet sein. Der Rahmen 1 1 kann z.B. aus handelsüblichen metallischen Profilstäben oder aus Kunststoff hergestellt sein.The illustration in FIG. 5 is only to be understood as a schematic diagram based on a detail. In practice, the frame 11 is mostly around the entire structure plate 1, i.e. be formed on four sides of the structure plate 1. The frame 1 1 can e.g. be made of commercially available metallic profile bars or plastic.
Eine weitere sehr vorteilhafte Ausbildung der optischen Baugruppe 5 ist in Fig.6 abgebildet. Die Zeichnung ist wiederum nicht maßstäblich und stellt nur einen kleinen Ausschnitt der optischen Baugruppe 5 dar. Es sind mehrere Befestigungsnasen 8 vorgesehen, von denen hier nur eine eingezeichnet ist.Another very advantageous embodiment of the optical assembly 5 is shown in FIG. The drawing is again not to scale and represents only a small section of the optical assembly 5. A plurality of fastening lugs 8 are provided, only one of which is shown here.
Mindestens eine der Befestigungsnasen 8 ist dabei über eine mechanische Verschiebeeinrichtung beweglich mit der Strukturplatte 1 verbunden, so daß die Befestigungsnase 8 beim Ansetzen der optischen Baugruppe 5 an einen Flachbildschirm in eine solche Relativposition zur Strukturplatte 1 gebracht werden kann, bei der sie im wesentlichen nicht an einer Schmalfläche (hier die Schmalfläche 7.2) bzw. am Rahmen 1 1 hervorragt, und daß sie zur reversiblen Befestigung der optischen Baugruppe 5 an dem Flachbildschirm in eine solche Relativposition zur Strukturplatte 1 gebracht werden kann, bei der sie an der Schmalfläche 7.2 bzw. am Rahmen 1 1 hervorragt und sich zwischen zwei Komponenten des Flachbildschirms befindet.At least one of the fastening lugs 8 is movably connected to the structure plate 1 via a mechanical displacement device, so that the fastening lug 8 can be brought into a relative position to the structure plate 1 when the optical assembly 5 is attached to a flat screen, in which it essentially does not a narrow surface (here the narrow surface 7.2) or on the frame 11 protrudes, and that for the reversible attachment of the optical assembly 5 on the flat screen can be brought into such a position relative to the structural plate 1, in which it is on the narrow surface 7.2 or Frame 1 1 protrudes and is located between two components of the flat screen.
Eine solche Verschiebeeinrichtung kann beispielsweise mindestens eine - zeichnerisch nicht im Detail dargestellte - Gleitschiene 1 2 umfassen. Weiterhin sind Verbin- dungsplättchen 1 3 vorgesehen, welche die Befestigungsnase 8 mit einem Griff 14 mechanisch verbinden, der die manuelle Bewegung besagter Befestigungsnase 8 erlaubt. Vorzugsweise ist sogar jede der beweglich mit der Strukturplatte 1 verbundenen Befestigungsnasen 8 mit einem solchen Griff 14 versehen.Such a displacement device can comprise, for example, at least one slide rail 12, which is not shown in detail in the drawing. Furthermore, Dungsplättchen 1 3 provided which mechanically connect the mounting lug 8 with a handle 14, which allows the manual movement of said mounting lug 8. Preferably, each of the fastening lugs 8 movably connected to the structural plate 1 is provided with such a handle 14.
Die Verbindungsplättchen 13 sind preiswert aus dünnem Blech oder anderen Materialien, z.B. Kunststoff, herzustellen. Die Gleitschiene 12 kann entweder in dem Rahmen 1 1 als Führungsnut integriert oder an der Unterseite des Rahmens 1 1 in Form von Profilblechen angebracht sein. Weitere Ausführungen sind denkbar. Ent- scheidend ist, daß die Gleitschiene für die Bewegung der jeweiligen Befestigungsnase 8 eine - vorzugsweise gerade - Bewegungsführung vorgibt.The connecting plates 13 are inexpensive made of thin sheet metal or other materials, e.g. Plastic. The slide rail 12 can either be integrated in the frame 1 1 as a guide groove or attached to the underside of the frame 1 1 in the form of profiled sheets. Other designs are conceivable. It is crucial that the slide rail specifies a — preferably straight — movement guide for the movement of the respective fastening lug 8.
Fig.6 zeigt noch ein weiteres vorteilhaftes Detail bei der Ausbildung von beweglich gelagerten Befestigungsnasen 8, denn noch leichter anzuwenden ist die optische Baugruppe 5, wenn die mechanische Verschiebeeinrichtung für mindestens eine der Befestigungsnasen 8 ein Rückstellglied 1 5, beispielsweise eine Feder, enthält. Dieses Rückstellglied 1 5 ist über eine Halterung 16 mit dem Rahmen 1 1 verbunden und bringt die Befestigungsnase 8 bei fehlender äußerer Krafteinwirkung in eine bestimmte Relativposition zur Strukturplatte 1 , vorzugsweise in eine Relativposition, bei der die Befestigungsnase 8 an einer der Schmalflächen 7.2 hervorragt.6 shows yet another advantageous detail in the formation of movably mounted fastening lugs 8, because the optical assembly 5 is even easier to use if the mechanical displacement device for at least one of the fastening lugs 8 contains a reset element 15, for example a spring. This reset member 15 is connected to the frame 11 by means of a holder 16 and, in the absence of external force, brings the fastening lug 8 into a certain relative position to the structural plate 1, preferably into a relative position in which the fastening lug 8 protrudes from one of the narrow surfaces 7.2.
So hat der Nutzer zwecks Befestigung der optischen Baugruppe 5 am Flachbildschirm die Befestigungsnase 8 lediglich zurückziehen und damit in eine Relativposition bringen, bei der die Befestigungsnase 8 nicht an der Schmalfläche 7.2 hervor- ragt. Ist die optische Baugruppe 5 an den Flachbildschirm angesetzt, so genügt das Loslassen des entsprechenden Griffs 14, um eine Verankerung der optischen Baugruppe 5 am Flachbildschirm zu erzielen.For the purpose of fastening the optical assembly 5 to the flat screen, the user only has to pull back the fastening lug 8 and thus bring it into a relative position in which the fastening lug 8 does not protrude from the narrow surface 7.2. If the optical assembly 5 is attached to the flat screen, releasing the corresponding handle 14 is sufficient to anchor the optical assembly 5 to the flat screen.
Durch das Rückstellglied 1 5 wird die Befestigungsnase 8 wieder in eine Relativposi- tion zur Strukturplatte 1 gebracht, bei der sie an der Schmalfläche 7.2 bzw. am Rahmen 1 1 hervorragt und somit zwischen einen Gehäuseabschnitt 9 und das Bildgebermodul des Flachbildschirms geschoben wird, wodurch die gesamte optische Baugruppe 5 am Flachbildschirm befestigt ist.By means of the resetting member 15, the fastening lug 8 is brought back into a position relative to the structural plate 1, in which it protrudes on the narrow surface 7.2 or on the frame 11 and is thus pushed between a housing section 9 and the imaging module of the flat screen, whereby the entire optical assembly 5 is attached to the flat screen.
Zur einfachen Handhabung mehrerer beweglicher Befestigungsnasen 8 können diese auch mechanisch mit einem einzigen Griff verbunden sein. Außerdem ist es denkbar, daß die Befestigungsnase 8, wenn sie in Verbindung mit einem Rückstellglied 1 5 steht, lösbar in der Relativposition einrastet, in der sie nicht an der Schmalfläche 7.2 hervorragt. Das Ausrasten der Nase würde der Nutzer dann jeweils durch Bewegen des jeweiligen Griffs 14 veranlassen. Auf diese Weise können mehrere be- weglich gelagerte Befestigungsnasen 8 an der optischen Baugruppe 5 vorhanden sein, die vom Nutzer gleichzeitig über einen Griff 14 zu bewegen sind.For easy handling of several movable fastening lugs 8, these can also be mechanically connected with a single handle. Besides, it is conceivable that the fastening lug 8, when it is in connection with a reset member 15, releasably engages in the relative position in which it does not protrude from the narrow surface 7.2. The user would then cause the nose to disengage by moving the respective handle 14. In this way, there can be a plurality of movably mounted fastening lugs 8 on the optical assembly 5, which the user can simultaneously move using a handle 14.
So wird der Befestigungsvorgang der optischen Baugruppe 5 am Flachbildschirm für den Nutzer vereinfacht, da beim Ansetzen nicht zwingend alle vorhandenen Befesti- gungsnasen 8 an den entsprechenden Schmalflächen 7.1 bis 7.4 bzw. am jeweiligen Rahmen 1 1 hervorragen. Gleiches gilt für die Demontage vom Flachbildschirm.Thus, the fastening process of the optical assembly 5 on the flat screen is simplified for the user, since when attaching all of the fastening lugs 8 on the corresponding narrow surfaces 7.1 to 7.4 or on the respective frame 11 do not necessarily protrude. The same applies to disassembly from the flat screen.
Die Strukturplatte 1 umfaßt bevorzugt ein Wellenlängenfilterarray. Wellenlängenfilterarrays sind dem Fachmann z.B. aus der DE 100 03 326 C2, aus der WO 01 /56265 A sowie aus der DE 201 21 31 8 Ul bekannt.The structure plate 1 preferably comprises a wavelength filter array. Wavelength filter arrays are e.g. known from DE 100 03 326 C2, from WO 01/56265 A and from DE 201 21 31 8 Ul.
Das Wellenlängenfilterarray gibt, sobald die optische Baugruppe 5 an dem Flachbildschirm montiert ist, für das von den einzelnen Bildelementen abgestrahlte Licht definierte Ausbreitungsrichtungen vor, wobei jeweils ein Bildelement mit mehreren zugeordneten Wellenlängenfiltern oder ein Wellenlängenfilter mit mehreren zugeordneten Bildelementen derart korrespondiert, daß jeweils die Verbindungsgerade zwischen dem Schwerpunkt der Querschnittsfläche eines sichtbaren Abschnitts des Bildelements und dem Schwerpunkt der Querschnittsfläche eines sichtbaren Abschnitts des Wellenlängenfilters einer Ausbreitungsrichtung entspricht. Die Ausbrei- tungsrichtungen schneiden sich in einer Vielzahl von Betrachtungspositionen.As soon as the optical assembly 5 is mounted on the flat screen, the wavelength filter array specifies directions of propagation for the light emitted by the individual picture elements, one picture element with several assigned wavelength filters or one wavelength filter with several assigned picture elements corresponding in such a way that the connecting straight line between them the center of gravity of the cross-sectional area of a visible section of the picture element and the center of gravity of the cross-sectional area of a visible section of the wavelength filter corresponds to a direction of propagation. The directions of propagation intersect in a variety of viewing positions.
Auf Grund dessen nimmt, sofern auf dem Bildgebermodul ein aus mindestens zwei Ansichten einer Szene/eines Gegenstandes kombiniertes Bild wiedergegeben wird, von jeder Betrachtungsposition aus ein Betrachter mit einem Auge überwiegend Teilinformationen einer ersten Auswahl und mit dem anderen Auge überwiegend Teilinformationen einer zweiten Auswahl aus den Ansichten optisch wahr, wodurch von der Vielzahl der Betrachtungspositionen aus räumliche Eindrücke entstehen.Because of this, if an image from at least two views of a scene / object is reproduced on the imaging module, a viewer with one eye predominantly takes partial information from a first selection and with the other eye mainly takes partial information from a second selection from each viewing position Views are visually true, which creates spatial impressions from the multitude of viewing positions.
Ein Beispiel für die mögliche Struktur eines solchen kombinierten Bildes, im folgen- den Bildkombination genannt, ist in Fig.7 dargestellt. Diese für eine räumliche Darstellung geeignete Struktur bzw. die Bildkombination ist hier beispielhaft aus acht Ansichten zusammengesetzt. Dabei geben die Bildelemente in den Spalten R,G,B Bildinformationen der entsprechenden Farben Rot, Grün und Blau der jeweiligen Ansichten wieder. In den Kästchen, welche den Bildelementen entsprechen, sind jeweils die Nummern der Ansichten „eins" bis „acht" dargestellt, aus denen das je- weilige Bildelement seine Bildinformation der entsprechenden Position des Bildelementes bezieht, wie es auch u.a. in der DE 1 00 03 326 C2 im Detail beschrieben ist.An example of the possible structure of such a combined image, referred to in the following image combination, is shown in FIG. 7. This structure, or the image combination, which is suitable for a spatial representation is exemplified here from eight Views composed. The image elements in columns R, G, B represent image information of the corresponding colors red, green and blue of the respective views. In the boxes which correspond to the picture elements, the numbers of the views "one" to "eight" are shown, from which the respective picture element obtains its picture information of the corresponding position of the picture element, as is also described in DE 1 00 03, among others 326 C2 is described in detail.
Weiterhin zeigt Fig.8 ein Beispiel für die Struktur eines Wellenlängenfilterarrays, welches für eine räumliche Darstellung in Kombination mit der in Fig.7 gezeigten Struktur einer Bildkombination gut geeignet ist. Wie in Fig.7, so ist auch in Fig.8 die jeweilige Struktur nur ausschnittsweise gezeigt. Das Wellenlängenfilterarray enthält demnach nur transparente und opake Filterelemente in Zeilen q und Spalten p.FIG. 8 also shows an example of the structure of a wavelength filter array, which is well suited for spatial representation in combination with the structure of an image combination shown in FIG. As in FIG. 7, the respective structure is only shown in part in FIG. The wavelength filter array therefore only contains transparent and opaque filter elements in rows q and columns p.
Fig.9 und Fig.1 0 zeigen Beispiele möglicher, für jeweils ein Betrachterauge sichtba- rer Ansichtengemische unter Zugrundelegung eines Wellenlängenfilterarrays nach Fig.8 und einer Bildkombinationsstruktur nach Fig.7. Es ist somit illustriert, wie der räumliche Eindruck entsteht.FIGS. 9 and 10 show examples of possible view mixtures that are visible to an observer eye, based on a wavelength filter array according to FIG. 8 and an image combination structure according to FIG. 7. It is thus illustrated how the spatial impression is created.
Beim Filterarray nach Fig.8 sind λ4..λ24 unter Bezugnahme auf Vorschrift F2 aus der WO 01 /56265 A Wellenlängenbereiche, die das gesamte sichtbare Spektrum abblocken; λ ..λ sind für das sichtbare Spektrum transparente Wellenlängenbereiche, und es g -*ilt weiterhin b max =24, n m =24 sowieIn the filter array according to FIG. 8, λ 4 ..λ 24, with reference to regulation F2 from WO 01/56265 A, are wavelength ranges which block the entire visible spectrum; λ ..λ are transparent wavelength ranges for the visible spectrum, and it is also true that b max = 24, nm = 24 and
_ p - (lntegerPart(p + 2 - q - Y) mod24 + 1) q_ p - (integer part (p + 2 - q - Y) mod24 + 1) q
Hier ist ein transparentes oder opakes Filterelement beispielsweise ca. 0,032 mm breit und ca. 0,298 mm hoch, wobei andere Maße denkbar sind. Da in der Regel jeweils drei Transparentfilter horizontal benachbart sind, entspricht jeweils ein in Fig.8 dargestelltes transparentes Kästchen der unmittelbaren Verbindung dreier benachbarter Transparentfilter, wobei eine solche Verbindung dann etwa 0,096 mm breit wäre.Here, a transparent or opaque filter element is, for example, approximately 0.032 mm wide and approximately 0.298 mm high, although other dimensions are conceivable. Since three transparent filters are generally horizontally adjacent, one transparent box shown in FIG. 8 corresponds to the direct connection of three adjacent transparent filters, such a connection then being approximately 0.096 mm wide.
Für die Bildkombinationsstruktur nach Fig.7 gelten unter Bezugnahme auf Funktion FI aus der WO 01 /56265 A folgende Parameter: i - [(lntegerPart(i + j • f - l)mod8) + 1]The following parameters apply to the image combination structure according to FIG. 7 with reference to function FI from WO 01/56265 A: i - [(lntegerPart (i + j • f - l) mod8) + 1]
Cy =Cy =
J und n=8.J and n = 8.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der optischen Baugruppe 5 im Hinblick auf die Struktur des Wellenlängenfilterarrays und der entsprechend auf dem Flachbildschirm darzustellenden Bildkombinationsstruktur wird im folgenden beschrieben.Another advantageous embodiment of the optical assembly 5 with regard to the structure of the wavelength filter array and the image combination structure to be displayed accordingly on the flat screen is described below.
Hierzu ist in Fig.1 1 eine mögliche weitere Struktur einer solchen Bildkombination dargestellt. Die hier gezeigte Bildkombination ist beispielhaft aus vier Ansichten zusammengesetzt und ebenfalls für eine räumliche Darstellung geeignet.A possible further structure of such an image combination is shown in FIG. The image combination shown here is composed of four views as an example and is also suitable for a spatial representation.
Für die Bildkombinationsstruktur nach Fig.1 1 gelten unter Bezugnahme auf Funktion FI aus der WO 01 /56265 A folgende ParameterThe following parameters apply to the image combination structure according to FIG. 11 with reference to function FI from WO 01/56265 A.
_ i - [(lntegerPart(i -j + j- - l)mod4) + 1]_ i - [(lntegerPart (i - j + j- - l) mod4) + 1]
" j und n=4."j and n = 4.
Weiterhin zeigt Fig.1 ein (nicht maßstabsgerecht dargestelltes) Beispiel für die Struktur eines Wellenlängenfilterarrays, welches für eine räumliche Darstellung in Kombination mit der in Fig.1 1 gezeigten Struktur einer Bildombination geeignet ist. Ebenso wie Fig.1 1 zeigt auch Fig.1 2 die jeweilige Struktur nur ausschnittsweise. Das Wellenlängenfilterarray enthält demnach nur transparente und opake Filterelemente in Zeilen q und Spalten p.Furthermore, FIG. 1 shows an example (not shown to scale) of the structure of a wavelength filter array, which is suitable for spatial representation in combination with the structure of an image combination shown in FIG. Just like FIG. 1, FIG. 1 2 shows the respective structure only in part. The wavelength filter array therefore only contains transparent and opaque filter elements in rows q and columns p.
Beim Filterarray nach Fig.1 2 sind λ ..λ unter Bezugnahme auf Vorschrift F2 aus der WO 01 /56265 A Wellenlängenbereiche, die das gesamte sichtbare Spektrum abblocken; λ ..λ sind für das sichtbare Spektrum transparente Wellenlängenbereiche, und es g -*ilt weiterhin b max =1 2, ' n m =1 2 sowie j7 - [(G? + 2 - <? -l)modι2)-rl]In the filter array according to FIG. 1, λ ..λ, with reference to regulation F2 from WO 01/56265 A, are wavelength ranges which block the entire visible spectrum; λ ..λ are transparent wavelength ranges for the visible spectrum, and it also applies that b max = 1 2, 'nm = 1 2 and j7 - [(G? + 2 - < ? -l) modι2) -rl]
M ~ qM ~ q
Hier ist ein transparentes oder opakes Filterelement beispielsweise ca. 0,064 mm breit und ca. 0,298 mm hoch, wobei andere Maße ebenfalls denkbar sind. Da in der Regel jeweils drei Transparentfilter horizontal benachbart sind, entspricht jeweils ein in Fig.1 2 dargestelltes transparentes Kästchen der unmittelbaren Verbindung dreier benachbarter Transparentfilter, wobei eine solche Verbindung dann etwa 0,1 92 mm breit wäre.Here, a transparent or opaque filter element is, for example, approximately 0.064 mm wide and approximately 0.298 mm high, although other dimensions are also conceivable. Because in the As a rule, three transparent filters are horizontally adjacent, one transparent box shown in FIG. 1 corresponds to the direct connection of three adjacent transparent filters, such a connection then being approximately 0.1 92 mm wide.
Die Fig.1 3 und Fig.14 zeigen Beispiele möglicher für jeweils ein Betrachterauge sichtbarer Ansichtengemische unter Zugrundelegung eines Wellenlängenfilterarrays nach Fig.1 2 und einer Bildkombinationsstruktur nach Fig.1 1 . Es ist somit auch für diesen Fall illustriert, wie der räumliche Eindruck entsteht.FIGS. 13 and 14 show examples of possible view mixtures that are visible to an observer eye, on the basis of a wavelength filter array according to FIG. 1 and an image combination structure according to FIG. 11. In this case it is also illustrated how the spatial impression is created.
Um einen Flachbildschirm mit geringem Aufwand und preisgünstig zu einem autostereoskopischen Bildschirm umzurüsten, kann ein weiteres Verfahren unter Verwendung der vorbeschriebenen optischen Baugruppe 5 zur Ausführung kommen: Herstellen oder Bereitstellen einer optischen Baugruppe 5, die mindestens einem der Ansprüche genügt,In order to convert a flat screen to an autostereoscopic screen with little effort and at low cost, a further method can be carried out using the above-described optical assembly 5: producing or providing an optical assembly 5 which meets at least one of the claims,
Herstellen oder Bereitstellen eines Flachbildschirmes mit mindestens einem Bildgebermodul und einem Gehäuse, dessen Gehäusevorsprung 9 eine Einbuchtung 1 0, welche groß genug ist, um die Strukturplatte 1 der optischen Baugruppe 5 teilweise oder im wesentlichen aufzunehmen, - dauerhaftes Befestigen der optischen Baugruppe 5 an dem Flachbildschirm, indem mindestens eine der an der optischen Baugruppe 5 vorhandenen Befestigungsnasen 8 zwischen zwei Komponenten des Flachbildschirms, vorzugsweise zwischen einen Abschnitt des Bildgebermoduls und einen Abschnitt des Gehäuses, geschoben wird.Manufacture or provision of a flat screen with at least one imaging module and a housing, the housing projection 9 of an indentation 1 0, which is large enough to partially or substantially accommodate the structure plate 1 of the optical assembly 5, - permanent attachment of the optical assembly 5 to the flat screen by at least one of the fastening lugs 8 provided on the optical assembly 5 being pushed between two components of the flat screen, preferably between a section of the imaging module and a section of the housing.
Auf Grund der dauerhaften Befestigung der optischen Baugruppe 5 am Flachbildschirm wird dieser quasi irreversibel zum autostereoskopischen Flachbildschirm umgerüstet. Bevorzugt wird der Verfahrensschritt der dauerhaften Befestigung der optischen Baugruppe 5 am Flachbildschirm durch Ausführung von mindestens ei- nem der folgenden Schritte ergänzt und dabei den oben letztgenannten Verfahrensschritt ersetzt:Due to the permanent attachment of the optical assembly 5 to the flat screen, it is converted to the auto-stereoscopic flat screen, so to speak, irreversibly. The method step of permanently attaching the optical assembly 5 to the flat screen is preferably supplemented by performing at least one of the following steps and thereby replacing the last-mentioned method step:
- Schaffen einer Klebeverbindung zwischen mindestens einer der Schmalflächen 7.1 , 7.2, 7.3 bzw. 7.4 der Strukturplatte 1 und einer Komponente des Flachbildschirms, beispielsweise unter Nutzung von doppelseitigem Klebeband oder ei- nes Klebers, und/oderCreating an adhesive connection between at least one of the narrow surfaces 7.1, 7.2, 7.3 or 7.4 of the structure plate 1 and a component of the flat screen, for example using double-sided adhesive tape or an adhesive, and / or
- Schaffen einer Klebeverbindung zwischen der in Betrachtungsrichtung hinteren Großfläche (z.B. der Großfläche 1 .2) oder des Rahmens 1 1 der Strukturplatte 1 und einer Komponente des Flachbildschirms, beispielsweise unter Nutzung von doppelseitigem Klebeband oder eines Klebers, indem das doppelseitige Klebeband oder der Kleber vor dem Anbringen der optischen Baugruppe 5 an den Flachbildschirm oder auf den Rahmen 1 1 der Strukturplatte 1 aufgebracht wird, und/oder- Create an adhesive bond between the rear in the viewing direction Large area (e.g. the large area 1 .2) or the frame 1 1 of the structure plate 1 and a component of the flat screen, for example using double-sided adhesive tape or an adhesive, by the double-sided adhesive tape or the adhesive before attaching the optical assembly 5 to the flat screen or is applied to the frame 1 1 of the structure plate 1, and / or
- Schaffen einer adhäsiven Verbindung durch Einbringung eines Fluids, z.B. Zedernholzöl, zwischen die Strukturplatte 1 bzw. deren Rahmen 1 1 und eine Komponente des Flachbildschirms, und/oder - Schaffen einer fixen Verbindung zwischen der Strukturplatte 1 und dem Flachbildschirm durch Löten oder Schweißen.Creating an adhesive bond by introducing a fluid, e.g. Cedarwood oil, between the structure plate 1 or its frame 1 1 and a component of the flat screen, and / or - creating a fixed connection between the structure plate 1 and the flat screen by soldering or welding.
Auch die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen der Verfahren können optional nach dem jeweiligen Schritt des Befestigens der optischen Baugruppe 5 an dem Flachbildschirm noch um folgenden Verfahrensschritt ergänzt werden:The embodiments of the method described above can optionally also be supplemented by the following method step after the respective step of attaching the optical assembly 5 to the flat screen:
- Justieren der Relativposition der optischen Strukturplatte der optischen Baugruppe 5 zum Bildgebermodul des Flachbildschirms.- Adjusting the relative position of the optical structure plate of the optical assembly 5 to the imaging module of the flat screen.
Eine derartige Justierung der Relativposition kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn ein Rand der optischen Strukturplatte 1 und ein benachbarter Rand der Bildfläche des Bildgebermoduls nicht weitestgehend parallel zueinander ausgerichtet sind. Die Justierung wird bevorzugt wie weiter oben bereits beschrieben ausgeführt.Such an adjustment of the relative position can be particularly advantageous if an edge of the optical structure plate 1 and an adjacent edge of the image area of the imaging module are not aligned as far as possible parallel to one another. The adjustment is preferably carried out as already described above.
Würde man beispielsweise eine optische Baugruppe 5 mit einer Strukturplatte 1 , die ein Wellenlängenfilterarray nach Fig.8 umfaßt, an einem Bildgeber ausrichten, so ist es vorteilhaft, wenn das Testbild eine Bildkombinationsstruktur mit acht Ansichten nach Fig.7 darstellt. Dabei stellen beispielsweise die Ansichten „zwei" bis „acht" eine vollständig schwarze Fläche dar, während die Ansicht „eins" eine vollständig rote Fläche darstellt.If, for example, an optical assembly 5 with a structure plate 1, which comprises a wavelength filter array according to FIG. 8, were aligned with an image generator, it is advantageous if the test image represents an image combination structure with eight views according to FIG. 7. For example, the views "two" to "eight" represent a completely black area, while the view "one" represents a completely red area.
Bei der Justierung sollte eine Relativposition der Strukturplatte 1 zum Bildgebermodul des Flachbildschirms gefunden werden, bei der sich eine maximal ausgedehnte rote sichtbare Fläche in dem sichtbaren monokularen Bild ergibt.During the adjustment, a position of the structure plate 1 relative to the imaging module of the flat screen should be found in which there is a maximally extended red visible area in the visible monocular image.
Analog würde man eine Strukturplatte 1 , die mit einem Wellenlängenfilterarray nach Fig.l 2 ausgestattet ist, bevorzugt mittels einer Bildkombinationsstruktur für das Testbild nach Fig.1 1 justieren.Analogously, one would post a structure plate 1 with a wavelength filter array Fig.l 2 is equipped, preferably using an image combination structure for the test image according to Fig.1 1 adjust.
Optional können alle bisher beschriebenen Verfahren und Verfahrensvarianten noch um den bereits erwähnten Verfahrensschritt erweitert werden:Optionally, all of the previously described methods and method variants can be expanded to include the method step already mentioned:
Darbietung eines aus mehreren Ansichten einer Szene und/oder eines Gegenstandes zusammengesetzten Bildes auf dem Bildgebermodul, um eine autoste- reoskopische Darstellung zu erzielen.Presentation of an image composed of several views of a scene and / or an object on the imaging module in order to achieve an autostereoscopic display.
Dem Fachmann ist bekannt, wie ein aus mehreren Ansichten zusammengesetztes Bild erzielt werden kann; hierzu sei nochmals auf die WO 01 /56265 A verwiesen.The person skilled in the art knows how an image composed of several views can be achieved; in this regard, reference is again made to WO 01/56265 A.
Der erweiterten Darbietung eines aus mehreren Ansichten einer Szene und/oder eines Gegenstandes zusammengesetzten Bildes entsprechend der Lehre aus DE 101 45 1 33 Cl kommt dann besondere Bedeutung zu, wenn eine einzige optische Baugruppe 5 mit einer Strukturplatte 1 kompatibel für mehrere unterschiedliche Bildgebermodule mit voneinander abweichenden horizontalen und/oder vertikalen Bildelementperioden („pixel-pitches") sein soll. Dann nämlich erlaubt dies die Anpassung des aus mehreren Ansichten zusammengesetzten Bildes an das Verhältnis der Filterelementperioden auf der Filterstruktur zu den Bildelementperioden auf dem jeweiligen Bildgebermodul.The expanded presentation of an image composed of several views of a scene and / or an object in accordance with the teaching of DE 101 45 1 33 Cl is of particular importance when a single optical assembly 5 with a structure plate 1 is compatible with several different imaging modules with different ones horizontal and / or vertical picture element periods ("pixel pitches"). This then allows the adaptation of the image composed of several views to the ratio of the filter element periods on the filter structure to the picture element periods on the respective imaging module.
Der praktische Vorteil besteht insbesondere darin, einen einzigen Typ der optischen Baugruppe 5 für verschiedene Typen von Bildgebermodulen, insbesondere solchen mit voneinander abweichenden Bildelementperioden („pixel-pitches"), verwenden zu können. Die jeweilige Anpassung der Darstellung einer Bildkombination wird dann von einer entsprechenden Software erledigt.The practical advantage consists in particular in being able to use a single type of optical assembly 5 for different types of imaging modules, in particular those with different pixel periods (“pixel pitches”). The respective adaptation of the representation of an image combination is then carried out by a corresponding one Software done.
Außerdem kann bei dem Verfahrensschritt der Darbietung eines aus mehreren An- sichten einer Szene und/oder eines Gegenstandes zusammengesetzten Bildes auf dem Bildgebermodul die Bildkombination derart erfolgen, daß eine eventuell vorhandene Verdrehung einer Vorzugsrichtung der Bildelemente, beispielsweise der in Spalten angeordneten Bildelemente, zu einer quasi-parallelen Vorzugsrichtung eines Rasters auf der optischen Strukturplatte 1 , beispielsweise der Spalten von Filterele- mente, weitestgehend ausgeglichen wird, indem das auf den Bildelementen dargestellte Bild entsprechend verdreht wird. Die entsprechende Drehung des dargestellten Bildes kann dabei mit oder Anwendung des vorgenannten Ansatzes erfolgen, welcher mindestens einem kleinsten physischen Bildelement Bildinformationen zweier verschiedener Ansichten gleichzei- tig zuordnet. Dieser Sachverhalt wird an Hand Fig.1 5 und Fig.1 6 im folgenden näher erläutert.In addition, in the method step of presenting an image composed of several views of a scene and / or an object on the imaging module, the image combination can take place in such a way that any possible rotation of a preferred direction of the image elements, for example the image elements arranged in columns, to a quasi -parallel preferred direction of a grid on the optical structure plate 1, for example the columns of filter elements, is largely compensated for by rotating the image shown on the picture elements accordingly. The corresponding rotation of the displayed image can take place with or application of the aforementioned approach, which simultaneously assigns image information of two different views to at least one smallest physical image element. This state of affairs is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 5 and 1 6.
Fig.1 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Falles, bei dem die optische Strukturplatte 1 verdreht an dem Flachbildschirm angebracht ist. Die Verdrehung ist hier des Verständnisses wegen mit einem Winkel von δ = 3° stark übertrieben gezeichnet. Eine solche Verdrehung würde beispielsweise dann auftreten, wenn eine optische Baugruppe 5 an einem Flachbildschirm angebracht ist und an einer inneren Seite eines Gehäusevorsprunges (z.B. 9.4) aufliegt (siehe Fig.4), wobei die Hauptausdehnungsrichtung des Gehäusevorsprungs 9.4 aus fertigungstechnischen Grün- den eine leichte Verdrehung gegenüber der Zeilenrichtung (oder auch Spaltenrichtung) des Bildgebermodules aufweist. Typischerweise würde ein entsprechender Verdrehwinkel Absolutwerte bis etwa 1 ° oder darunter annehmen, ein größerer Absolutwert ist jedoch denkbar.Fig. 5 shows a schematic representation of a case in which the optical structure plate 1 is rotated on the flat screen. For the sake of understanding, the twist is drawn very exaggerated with an angle of δ = 3 °. Such a rotation would occur, for example, if an optical assembly 5 is attached to a flat screen and rests on an inner side of a housing projection (for example, 9.4) (see FIG. 4), the main direction of expansion of the housing projection 9.4 being a slight one for manufacturing reasons Has rotation with respect to the row direction (or column direction) of the imaging module. A corresponding angle of rotation would typically assume absolute values of up to approximately 1 ° or less, but a larger absolute value is conceivable.
Demgegenüber ist also in Fig.1 5 ein Verdrehwinkel von δ = 3° zwischen der vertikalen Randkante der Strukturplatte 1 und der Vertikalen der Bildelemente des schematisch angedeuteten Bildgebermodules 1 7 eingezeichnet. Im Regelfalle ist nun eine räumliche Darstellung unter solchen Verhältnissen nur qualitätsvermindert oder gar nicht möglich. Für solche Fälle wird das Bild wie beschrieben verdreht.In contrast, an angle of rotation of δ = 3 ° between the vertical marginal edge of the structure plate 1 and the vertical of the picture elements of the schematically indicated imaging module 1 7 is thus shown in FIG. As a rule, spatial representation under such conditions is only of reduced quality or not possible at all. In such cases, the image is rotated as described.
Die Fig.1 6 gibt eine Prinzipskizze zur Korrektur der in Fig.1 5 skizzierten Verdrehung vermöge eines entsprechend modifizierten Bildinhaltes wieder. Darin stehen die Spalten H, I, J, K und L für die Spalten der Bildelemente und die Zeilen M, N, O, P und Q für die Zeilen der Bildelemente des Bildgebermodules 1 7 im Raster 1 8. Das schematisch angedeutete gedrehte Raster 1 9 aus Spalten und Zeilen von virtuellen Bildelementen mit der Bildkombinationsstruktur ist so ausgerichtet, daß seine Spalten- bzw. Zeilenrichtung jeweils bevorzugt den oben näher beschriebenen Verdrehwinkel δ realisiert, wobei der jetzt in Fig.1 6 betrachtete zweite Verdrehwinkel δ'= δ zwischen dem Raster 1 8 der Bildelemente aus Spalten H bis L bzw. Zeilen M bis Q und dem gedrehten Raster 1 9 von virtuellen Bildelementen besteht. In dem illustrierten Fall würde demnach gelten δ' = δ = 3°. Um nun den entsprechend verdrehten Bildinhalt zu erzeugen und somit die räumliche Darstellung zu verbessern bzw. unter Zugrundelegung der hier genannten Gegebenheiten der Verdrehung eine räumlich wahrnehmbare Darstellung überhaupt erst zu ermöglichen, wird der Bildinhalt für die tatsächlichen Bildelemente des Bildgebermoduls 1 7 in den Spalten H bis L und den Zeilen M bis Q derart erzeugt, daß entsprechend der jeweiligen Verdrehung, wie in Fig.1 6 illustriert, die Bildinformation für jedes einzelne Bildelement des Rasters 1 8 ermittelt und hernach auf den Bildelementen des Bildgebermoduls 1 7 dargestellt wird.FIG. 1 6 shows a schematic diagram for correcting the rotation sketched in FIG. 5 by means of a correspondingly modified image content. The columns H, I, J, K and L stand for the columns of the picture elements and the rows M, N, O, P and Q for the rows of the picture elements of the imaging module 1 7 in the grid 1 8. The rotated grid 1 indicated schematically 9 of columns and rows of virtual picture elements with the picture combination structure is aligned such that its column or row direction preferably realizes the twist angle δ described in more detail above, the second twist angle δ '= δ between the grid now considered in FIG 1 8 of the picture elements consists of columns H to L or rows M to Q and the rotated grid 1 9 of virtual picture elements. In the illustrated case, δ '= δ = 3 ° would therefore apply. In order to generate the correspondingly rotated image content and thus to improve the spatial representation or to enable a spatially perceptible representation in the first place on the basis of the conditions of the rotation mentioned here, the image content for the actual image elements of the imaging module 17 in columns H to L and the lines M to Q are generated in such a way that the image information for each individual image element of the grid 1 8 is determined in accordance with the respective rotation, as illustrated in FIG. 1 6, and is subsequently displayed on the image elements of the imaging module 1 7.
Die tatsächlichen Bildelemente des Rasters 18 und die virtuellen Bildelemente des Rasters 1 9 sind jeweils in identischer Form und Größe ausgebildet. Dies schließt ein, daß beispielsweise rote Subpixel eine andere Form aufweisen als grüne Subpixel. Entsprechend würde dann das Raster 1 9 aus virtuellen Bildelementen aufgebaut.The actual picture elements of the grid 18 and the virtual picture elements of the grid 19 are each of identical shape and size. This includes that, for example, red sub-pixels have a different shape than green sub-pixels. Correspondingly, the grid 19 would then be constructed from virtual picture elements.
Die Ermittlung der Bildinformation für jedes einzelne virtuelle Bildelement des Rasters 1 8 geschieht dabei vorzugsweise derart, daß das virtuelle Raster 1 9 in seiner gedrehten Lage auf das Raster 1 8 aus tatsächlichen Bildelementen in den Spalten H bis L und den Zeilen M bis Q projiziert und für jedes virtuelle Bildelement zunächst die Flächenanteile für die jeweiligen Ansichten der für die tatsächlichen Bildelemente zu Grunde gelegten Bildkombinationsstruktur ermittelt werden.The determination of the image information for each individual virtual image element of the grid 1 8 is preferably carried out in such a way that the virtual grid 1 9 projects in its rotated position onto the grid 1 8 from actual picture elements in the columns H to L and the rows M to Q and for each virtual picture element, the area proportions for the respective views of the picture combination structure on which the actual picture elements are based are first determined.
In Fig.16 würde beispielsweise das gestrichelt gerahmte Bildelement in der zweiten Spalte und dritten Zeile des Rasters 1 8 gemischt etwa 80 % Bildinformation der An- sieht „zwei", etwa 8 % Bildinformation der Ansicht „eins", etwa 9 % Bildinformation der Ansicht „eins" sowie etwa 3 % Bildinformation der Ansicht „acht" beinhalten.In FIG. 16, for example, the dashed-framed picture element in the second column and third line of the grid 1 8 would be mixed about 80% picture information of the view "two", about 8% picture information of the view "one", about 9% picture information of the view Contain "one" and about 3% image information of the view "eight".
Beim Vorhandensein dieser Ansichten kann nun leicht die entsprechend gemischte Bildinformation (z.B. als gewichtetes Mittel der Digitalwerte für die jeweilige Bildin- formation) für das näher betrachtete Bildelement des Rasters 1 8 berechnet werden. Zu beachten ist dabei, daß stets die Information des richtigen Farbkanals R,G,B be- zogen wird, d.h. wenn zum Beispiel das betrachtete gestrichelt umrahmte Bildelement grünes Licht abstrahlt, müssen aus den nächstbenachbarten Rasterstellen Grüninformationen bezogen werden.If these views are present, the correspondingly mixed image information (for example, as a weighted average of the digital values for the respective image information) can now be easily calculated for the image element of the grid 1 8 considered in more detail. It should be noted that the information of the correct color channel R, G, B is always obtained, i.e. If, for example, the picture element framed with dashed lines emits green light, green information must be obtained from the next adjacent grid points.
Sind nun nach der vorstehend beschriebenen Vorgehensweise die Bildinformationen für alle Bildelemente des Rasters 1 8 ermittelt worden, so werden diese auf dem Raster aus tatsächlichen Bildelementen des Bildgebermoduls 1 7 des entsprechenden Flachbildschirms dargestellt.Are now the image information according to the procedure described above have been determined for all picture elements of the grid 1 8, these are shown on the grid from actual picture elements of the picture module 1 7 of the corresponding flat screen.
Vorzugsweise geschieht dies, indem als Relativausrichtung der beiden Raster (das Raster 1 9 und das Raster 1 8 aus tatsächlichen Bildelementen des Bildgebermodules) zueinander die Bildinformation des linken oberen virtuellen Bildelementes auf dem linken oberen tatsächlichen Bildelement abgebildet wird, sofern beide besagte Bildelemente jeweils Bildinformation für die gleiche Wellenlänge umfassen. Andere Rela- tivausrichtungen sind selbstverständlich denkbar.This is preferably done by mapping the image information of the top left virtual image element onto the top left actual image element as the relative orientation of the two rasters (the raster 1 9 and the raster 1 8 from actual image elements of the imaging module), provided that both said image elements each have image information for include the same wavelength. Other relative orientations are of course conceivable.
Fehlende Informationen für virtuelle bzw. tatsächliche Bildelemente am Rande der jeweiligen Raster würden beispielsweise einfach durch schwarze Bildinformation ausgeglichen.Missing information for virtual or actual picture elements on the edge of the respective raster would be simply compensated for by black picture information, for example.
Es soll an dieser Stelle noch einmal betont werden, daß in praxi ein tatsächliches Raster aus Bildelementen eines Bildgebermoduls deutlich mehr Zeilen und Spalten als hier in Fig.1 6 gezeigt aufweist. Wird beispielsweise ein 1 5"-LCD mit einer XGA- Auflösung und RGB-Farbsubpixeln verwendet, so sind beispielsweise 1 024 * 3 = 3072 Spalten und 768 Zeilen vorhanden. Etwa genauso viele Bildelemente würde das entsprechende Raster aus virtuellen Bildelementen enthalten.At this point it should be emphasized again that in practice an actual grid of picture elements of an imaging module has significantly more rows and columns than shown here in FIG. If, for example, a 1 5 "LCD with an XGA resolution and RGB color sub-pixels is used, there are, for example, 1,024 * 3 = 3072 columns and 768 rows. The corresponding grid of virtual picture elements would contain approximately as many picture elements.
Ein weiterer Ansatz zur Kompensation einer möglichen Verdrehung wird im folgenden mit Bezug auf Fig.1 7 bis Fig.21 näher beschrieben. Es wird dabei davon ausge- gangen, daß die optische Strukturplatte 1 ein Wellenlängenfilterarray nach Fig.8 aufweist.Another approach for compensating for a possible twist is described in more detail below with reference to FIGS. 1 to 21. It is assumed that the optical structure plate 1 has a wavelength filter array according to FIG. 8.
Fig.1 7 zeigt ausschnittsweise eine Prinzipskizze zu einem möglichen sichtbaren Ansichtengemisch für ein Auge eines Betrachters für den Fall, daß ein Wellenlängen- filterarray verdreht an dem Flachbildschirm angebracht ist. Auch hier ist wieder die Verdrehung zwischen dem Filterarray und dem Bildgebermodul des Flachbildschirms, genauer gesagt zwischen der Spaltenrichtung der Filterelemente auf dem Filterarray (parallel zum linken Rand des Filterarrays) und der Spaltenrichtung der Bildelemente, mit einem Verdrehwinkel von ca. δ = 3° zur besseren Illustration stark übertrieben eingezeichnet. Zu sehen ist in Fig.1 7, daß das Betrachterauge von der entsprechenden Betrachtungsposition aus zwar ein Gemisch aus zunächst bestimmten überwiegenden Ansichten sieht. Würde die Zeichnungsfläche jedoch vergrößert und die Betrachtung weitergeführt, so stellt sich heraus, daß alle acht Ansichten hier zu gleichen Antei- len von dem Betrachterauge gesehen werden, so daß - sofern das andere Betrachterauge ein ähnliches Ansichtengemisch sieht - nicht notwendigerweise ein zufriedenstellender 3D-Eindruck erzielt wird.Fig. 7 shows a detail of a schematic diagram of a possible visible mixture of views for an eye of a viewer in the event that a wavelength filter array is attached rotated to the flat screen. Again, the twist between the filter array and the imaging module of the flat screen, more specifically between the column direction of the filter elements on the filter array (parallel to the left edge of the filter array) and the column direction of the picture elements, is at an angle of rotation of about δ = 3 ° drawn in a much exaggerated illustration. It can be seen in FIG. 7 that the observer's eye sees a mixture of initially determined predominant views from the corresponding viewing position. If, however, the drawing area were enlarged and the viewing continued, it turns out that all eight views are seen here in equal proportions from the viewing eye, so that - provided the other viewing eye sees a similar mixture of views - not necessarily a satisfactory 3D impression is achieved.
Bei der Darbietung eines aus mehreren Ansichten einer Szene und/oder eines Ge- genstandes zusammengesetzten Bildes auf dem Bildgebermodul erfolgt die Bildkombination nun derart, daß eine Verdrehung einer Vorzugsrichtung der Bildelemente des Bildgebers, beispielsweise der Spalten der Bildelemente, zu einer quasiparallelen Vorzugsrichtung eines Rasters auf der Strukturplatte, beispielsweise der Spalten von Filterelementen, weitestgehend ausgeglichen wird, indem die horizon- tale und/oder vertikale Periode der Ansichten in der jeweiligen für das auf den Bildelementen des Bildgebers dargestellte Bild vorgesehenen Bildkombinationsstruktur derart variiert wird, daß eine durch eine Folge jeweils nächstbenachbarter Positionen von Bildinformationen ein- und derselben Ansicht auf der variierten Bildkombinationsstruktur definierte Vorzugsrichtung etwa parallel zu einer durch eine Folge nicht-opaker nächstbenachbarter Filterelemente auf dem Wellenlängen- oder Graustufenfilterarray definierten Vorzugsrichtung liegt.When an image composed of several views of a scene and / or an object is presented on the imaging module, the image combination now takes place in such a way that a preferred direction of the imaging elements of the imaging device, for example the columns of the imaging elements, rotates to a quasi-parallel preferred direction of a grid of the structure plate, for example the columns of filter elements, is largely compensated for by varying the horizontal and / or vertical period of the views in the respective image combination structure provided for the image displayed on the image elements of the image generator in such a way that a sequence which is next to each other by a sequence Positions of image information of one and the same view on the varied image combination structure defined preferred direction approximately parallel to a filter element defined on the wavelength or grayscale filter array by a sequence of non-opaque neighboring filters n preferred direction.
Dabei macht es sich in der Regel erforderlich, daß - wie schon erwähnt - mindestens einem Bildelement gleichzeitig Bildinformationen zweier verschiedener Ansichten zugeordnet werden, um die entsprechenden variierten Bildkombinationsstrukturen mit geeigneten veränderten horizontalen und/oder vertikalen Perioden der Ansichten zu erzielen.As a rule, it is necessary that - as already mentioned - image information of two different views is assigned to at least one picture element at the same time in order to achieve the corresponding varied picture combination structures with suitably changed horizontal and / or vertical periods of the views.
Zur vertiefenden Erläuterung sei zunächst erneut Bezug auf die Fig.7 genommen. Dort ist eine für ein Filterarray nach Fig.8 vorteilhaft zu verwendende Bildkombinationsstruktur gezeigt. Diese Bildkombinationsstruktur liegt den Illustrationen nach Fig.1 7 bis Fig.1 9 und Fig.21 zu Grunde.For a more detailed explanation, reference is first made to FIG. 7. An image combination structure to be used advantageously for a filter array according to FIG. 8 is shown there. This image combination structure is based on the illustrations according to FIGS. 1 to 7 and 21.
In Fig.1 8 ist nun eine Prinzipskizze zur Korrektur der in Fig.1 7 skizzierten Verdre- hung vermöge einer modifizierten Bildkombinationsstruktur dargestellt. Dabei wurde die in Fig.7 gezeigte Bildkombinationsstruktur, welche dort beispielsweise pro Kästchen exakt einem Bildelement entspricht, in der Höhe um den Faktor 1 ,27 gestreckt. Die Größe der Bildelemente an sich bleibt dabei unverändert, gestreckt wird die Struktur.A basic sketch for correcting the rotation outlined in FIG. 7 by a modified image combination structure is now shown in FIG. In this case, the image combination structure shown in FIG Box corresponds exactly to one picture element, stretched in height by a factor of 1.27. The size of the picture elements remains unchanged, the structure is stretched.
Auf Grund dieser Streckung ist die durch eine Folge jeweils nächstbenachbarter Positionen von Bildinformationen ein- und derselben Ansicht (z.B. der Ansicht „eins") definierte Vorzugsrichtung verändert worden. Sie liegt jetzt etwa parallel zu der Vorzugsrichtung, die durch eine Folge von nicht-opaken nächstbenachbarten Filterelementen auf dem Wellenlängen- oder Graustufenfilterarray definiert wird.Because of this stretching, the preferred direction defined by a sequence of respectively adjacent positions of image information of one and the same view (for example the view “one”) has been changed. It is now approximately parallel to the preferred direction, which is due to a sequence of non-opaque neighboring ones Filter elements on the wavelength or grayscale filter array is defined.
Dabei wurde der beispielhafte Faktor 1 ,27 wie folgt ermittelt: In Fig.1 9 ist eine Prinzipskizze (Ausschnittsdarstellung) zu einer durch eine Folge jeweils nächstbenachbarter Positionen von Bildinformationen ein- und derselben Ansicht (hier Ansicht „eins") definierten Vorzugsrichtung dargestellt. Diese Vorzugsrichtung ist mit der schrägen dicken Linie eingezeichnet und habe hier beispielsweise einen Anstiegswinkel zur Horizontalen von αThe exemplary factor 1, 27 was determined as follows: FIG. 19 shows a schematic diagram (section view) of a preferred direction defined by a sequence of respectively adjacent positions of image information of one and the same view (here view “one”) The preferred direction is drawn with the oblique thick line and here has, for example, an angle of rise to the horizontal of α
Die Fig.20 zeigt demgegenüber eine Prinzipskizze zu einer durch eine Folge nichtopaker nächstbenachbarter (hier transparenter) Filterelemente definierten Vorzugs- richtung. Diese Vorzugsrichtung ist ebenfalls mit der schrägen dicken Linie eingezeichnet und habe hier beispielsweise einen Anstiegswinkel zur Horizontalen von α2. Auf Grund besagter Verdrehung zwischen Filterarray und Bildelementen, auf denen ein nach der Bildkombinationsstruktur nach Fig.7 kombiniertes Bild dargestellt wird, gilt insbesondere α ≠ α_. Wünschenswert ist jedoch die Gleichheit der Anstiege α und α2, um die Qualität der räumlichen Darstellung zu verbessern. Der Anstieg α, wird nun wie vorstehend beschrieben verändert, indem die Bildkombinationsstruktur nach Fig.1 9 in der Höhe gestreckt wird, und zwar so weit, bis der modifizierte Anstiegswinkel α,' dem Anstiegswinkel α2 entspricht. Das Maß für die Streckung ist leicht aus dem Verhältnis der Tangenswerte der Winkel 2 und ] herzuleiten und entspricht hier beispielhaft dem Faktor 1 ,27. Dieser ergibt sich beispielsweise bei α] = 47° und α = α ' = 53,7" aus tan α, / tan α = 1 ,27.By contrast, FIG. 20 shows a schematic diagram of a preferred direction defined by a sequence of non-opaque (here transparent) filter elements. This preferred direction is also drawn in with the oblique thick line and here has, for example, an angle of rise to the horizontal of α 2 . On the basis of said rotation between the filter array and picture elements, on which an image combined according to the picture combination structure according to FIG. 7 is shown, α ≠ α_ applies in particular. However, it is desirable for the slopes α and α 2 to be identical in order to improve the quality of the spatial representation. The rise α, is now changed as described above by stretching the height of the image combination structure according to FIG. 19, namely until the modified rise angle α, 'corresponds to the rise angle α 2 . The measure for the stretching can easily be derived from the ratio of the tangent values of the angles 2 and ] and corresponds here, for example, to the factor 1, 27. This results for example at α ] = 47 ° and α = α '= 53.7 "from tan α, / tan α = 1.27.
Die Streckung der Bildkombinationsstruktur in vertikaler Richtung entspricht etwa der Verwendung eines Dichtefaktors für diese Richtung von 1 /1 , 1 27 = 0,7874 und damit einem Dehnungsfaktor in Spaltenrichtung, wie in DE 1 01 45 1 33 Cl beschrieben. Neben einer Streckung in vertikaler Richtung wäre natürlich auch eine Stauchung denkbar. Ebenso könnte die Bildkombinationsstruktur horizontal skaliert werden.The stretching of the image combination structure in the vertical direction corresponds approximately to the use of a density factor for this direction of 1/1, 1 27 = 0.7874 and thus an expansion factor in the column direction, as described in DE 1 01 45 1 33 Cl. In addition to stretching in the vertical direction, compression would of course also be conceivable. The image combination structure could also be scaled horizontally.
Ferner zeigt Fig.21 eine Prinzipskizze zu einer durch eine Folge jeweils nächstbenachbarter Positionen von Bildinformationen ein- und derselben Ansicht definierten Vorzugsrichtung. Dabei wurde die Angleichung der Winkel der Vorzugsrichtungen τ'= α2 ebenso wie vorstehend beschrieben erzielt. Selbstverständlich ist die variierte Bildkombinationsstruktur als gedanklich vorliegend zu verstehen, d.h. sie ent- spricht einer Bildkombinationsvorschrift, die in der Regel auf Bildelementen eines Bildgebermoduls dargestellt werden, welche andere Abmaße als die kleinsten Bildelemente der modifizierten Bildkombinationsvorschrift (hier den Kästchen mit den Ansichtennummern entsprechend) aufweisen.Furthermore, FIG. 21 shows a basic sketch of a preferred direction defined by a sequence of respectively adjacent positions of image information of one and the same view. The alignment of the angles of the preferred directions τ '= α 2 was achieved as described above. Of course, the varied image combination structure is to be understood as present, ie it corresponds to an image combination rule, which is usually displayed on picture elements of an imaging module, which have dimensions other than the smallest picture elements of the modified picture combination rule (here the boxes with the view numbers corresponding) ,
Es muß demnach das Raster der modifizierten Bildkombinationsvorschrift auf das tatsächliche Raster von Bildelementen projiziert und jeweils flächenanteilsmäßig ein Bildelement des Bildgebers mit entsprechend gewichteter Bildinformationen von in der Regel verschiedenen Ansichten angesteuert werden, um die modifizierte Bildkombinationsvorschrift praktisch umzusetzen.Accordingly, the raster of the modified image combination rule must be projected onto the actual raster of image elements and in each case one image element of the image generator with correspondingly weighted image information from generally different views must be controlled in order to implement the modified image combination rule practically.
Prinzipiell ist es fernerhin möglich, sowohl eine Verdrehung im oben genannten Sinne zu kompensieren als auch eine Anpassung der Bildelementperiode der Bildelemente an eine bestimmte Strukturperiode auf der Strukturplatte 1 , z.B. wie oben beschrieben die Transparentfilterelementperiode, durchzuführen, indem einzig und allein eine Veränderung der Bildkombinationsstruktur durchgeführt wird. Dabei wäre es dann wiederum nicht unbedingt notwendig aber möglich, irgendeinem Bildelement gleichzeitig Bildinformation zweier verschiedener Ansichten zuzuordnen.In principle, it is furthermore possible both to compensate for a twist in the abovementioned sense and to adapt the picture element period of the picture elements to a specific structure period on the structure plate 1, e.g. as described above, to perform the transparent filter element period by only changing the image combination structure. It would then again not be absolutely necessary, but possible to simultaneously assign image information of two different views to any picture element.
Es ist im übrigen ferner denkbar, die räumliche Darstellung zu verschlüsseln, indem für die jeweilige Struktur auf der Strukturplatte 1 , beispielsweise für ein Wellenlängenfilterarray, ein Codierschlüssel zum Verschieben der verschiedenen Filterelemente vorgegeben wird und indem für die jeweils verwendete Bildkombinationsstruktur des auf dem jeweilig benutzten Flachbildschirm darzustellenden Bildinhaltes ein geeigneter Decodierschlüssel, insbesondere zum Verschieben der Position der je- weiligen Ansichten, aus denen die Bildelementinformationen herrühren, angewendet wird. Die entsprechende Herangehensweise ist in der DE 1 01 1 8 461 C2 beschrieben und dient dazu, Raubkopien von Hard- und Software zu unterbinden. Nur bei Kenntnis eines geeigneten Decodierschlüssels kann dann nämlich die räumlich wahrnehmba- re Darstellung vermöge eines codierten Wellenlängenfilterarrays, welches in einer Strukturplatte 1 integriert ist, erfolgen.Furthermore, it is also conceivable to encrypt the spatial representation by specifying a coding key for moving the various filter elements for the respective structure on the structure plate 1, for example for a wavelength filter array, and by using the image combination structure of the flat screen used in each case for the image combination structure used in each case a suitable decoding key, in particular for shifting the position of the respective views from which the picture element information originates, is used. The corresponding approach is described in DE 1 01 1 8 461 C2 and is used to prevent pirated copies of hardware and software. Only when a suitable decoding key is known can the spatially perceptible representation then take place by means of a coded wavelength filter array which is integrated in a structure plate 1.
Schließlich soll nachfolgend noch ein vorteilhaftes und besonders praktisches Ausgestaltungsbeispiel der optischen Baugruppe 5 beschrieben werden. In diesem Aus- führungsbeispiel ist die optische Baugruppe 5 für eine Vielzahl verschiedener 1 5"- LCD-Bildschirme (jeweils mit Aspektverhältnis 4:3) mit entsprechend geeignetem Gehäusevorsprung nutzbar. Derartige 1 5"-Flachbildschirme haben meist sichtbare Bildflächenabmessungen von 307,2 mm x 230,4 mm oder auch von 304.1 mm x 228.1 mm (jeweils Breite x Höhe), wie etwa das Gerät vom Typ „Philips 1 50B".Finally, an advantageous and particularly practical embodiment example of the optical assembly 5 will be described below. In this exemplary embodiment, the optical assembly 5 can be used for a large number of different 1 5 "LCD screens (each with an aspect ratio of 4: 3) with a suitable housing projection. Such 1 5" flat screens usually have visible image area dimensions of 307.2 mm x 230.4 mm or also from 304.1 mm x 228.1 mm (each width x height), such as the device of the type "Philips 1 50B".
Die Strukturplatte 1 der optischen Baugruppe 5, genauer gesagt jeweils die vordere Großfläche 1 .1 und hintere Großfläche 1 .2, weisen nun beispielsweise Abmaße von 300 mm Breite x 224 mm Höhe (oder in einer oder beiden Richtungen wenige Millimeter weniger) in einer rechteckigen Form auf.The structure plate 1 of the optical assembly 5, more precisely the front large area 1 .1 and the rear large area 1 .2, now have dimensions of 300 mm wide x 224 mm high (or a few millimeters less in one or both directions) in a rectangular shape Shape up.
Die Strukturplatte 1 besteht aus einem auf ein Substrat mit auflaminiertem oder aufgedrucktem Wellenlängenfilterarray. Dieses Filterarray ist an der Großfläche 1 .2 auf der Strukturplatte angebracht. Als Substrat dient beispielsweise eine Glasscheibe, die bevorzugt ca. 1 ,5 mm bis 2 mm dick ist. Sofern das Filterarray auflaminiert wird, kann dieses zuvor als belichteter Film bzw. als belichtete Folie hergestellt werden.The structure plate 1 consists of a wavelength filter array laminated or printed onto a substrate. This filter array is attached to the large area 1 .2 on the structure plate. For example, a glass plate is used as the substrate, which is preferably approximately 1.5 mm to 2 mm thick. If the filter array is laminated on, it can be produced beforehand as an exposed film or as an exposed film.
Das Wellenlängenfilterarray hat die in Fig.8 gezeigte Grundstruktur, wobei in dem gezeigten Raster (p,q) eine Spalte etwa eine Breite von 33,2 μm und eine Zeile etwa eine Höhe von 299 μm hat. Leichte Variationen der vorstehend genannten Maße um bis zu +/- 2 μm können mitunter vorteilhaft sein. Die Filterarraystruktur bedeckt im wesentlichen die gesamte Großfläche 1 .2. Die Anpassung der Bilder an unterschiedliche Größen von Bildgebern ist durch Dehnung bzw. Verdichtung möglich.The wavelength filter array has the basic structure shown in FIG. 8, with in the raster (p, q) shown a column having a width of approximately 33.2 μm and a line approximately a height of 299 μm. Slight variations of the dimensions mentioned above by up to +/- 2 μm can sometimes be advantageous. The filter array structure essentially covers the entire large area 1 .2. The images can be adapted to different sizes of imaging devices by stretching or compressing them.
Ferner ist ein Rahmen 1 1 vorhanden, der die optische Strukturplatte 1 an allen Schmalflächen 7.1 bis 7.4 mit einer Nut einfaßt. Der Rahmen 1 1 ist aus Metall, z.B. aus Aluminium, oder aus Kunststoff gefertigt und ragt jeweils ca. 2 mm über jede Schmalfläche hinaus. An der Ober- und Unterseite ist der Rahmen 1 1 jeweils ca. 4 mm breit. Demzufolge faßt die Nut die Strukturplatte 1 mit etwa 2 mm an jeder Seite ein.Furthermore, a frame 11 is present, which surrounds the optical structure plate 1 on all narrow surfaces 7.1 to 7.4 with a groove. The frame 1 1 is made of metal, for example made of aluminum or plastic and protrudes approx. 2 mm beyond each narrow surface. The frame 1 1 is each about 4 mm wide on the top and bottom. Accordingly, the groove surrounds the structural plate 1 with about 2 mm on each side.
Der Rahmen 1 1 ist in der Tiefe jeweils so ausgebildet, daß er an der vorderen Großfläche 1 .1 ca. 0,5 mm weiter in Richtung Betrachter übersteht. Ferner steht der Rahmen an der hinteren Großfläche 1 .2 ca. 1 ,6 mm weiter in Betrachtungsrichtung über. Dadurch dient der Rahmen 1 1 gleichzeitig als Abstandshalter zwischen Bild- gebermodul und optischer Strukturplatte 1 .The frame 1 1 is formed in depth so that it protrudes about 0.5 mm further in the direction of the viewer on the large front surface 1 .1. Furthermore, the frame on the large rear surface 1 .2 projects approximately 1.6 mm further in the viewing direction. As a result, the frame 11 also serves as a spacer between the imaging module and the optical structure plate 1.
Vermittels eines solchen Rahmens 1 1 wird außerdem eine bessere Haltbarkeit der optischen Baugruppe 5 erzielt, da potentielle mechanische Belastungen, etwa äußere Kräfte, nicht im wesentlichen allein an der optischen Strukturplatte 1 , sondern auch an besagtem Rahmen 1 1 angreifen.By means of such a frame 11, a better durability of the optical assembly 5 is also achieved, since potential mechanical loads, such as external forces, do not essentially only act on the optical structure plate 1, but also on said frame 11.
Es sind zudem zwei Befestigungsnasen 8 an der Unterseite am Rahmen 1 1 der optischen Strukturplatte 1 , ungefähr in Betrachtungsrichtung hinter der Schmalseite 7.4, starr befestigt.There are also two fastening lugs 8 on the underside of the frame 11 of the optical structure plate 1, approximately in the viewing direction behind the narrow side 7.4, rigidly attached.
Die Befestigungsnasen 8 sind als dünne Metallplättchen ausgebildet, die etwa 2 mm breit und ca. 0,2 mm dick sind und ca. 4 mm seitlich über den Rahmen 1 1 herausragen. Demgegenüber ragen die Befestigungsnasen 8 nicht in Richtung der Strukturplatte 1 über den Rahmen 1 1 hinaus, so daß sie nicht in den sichtbaren Bereich der Bildfläche des Bildgebermoduls hineinragen und somit Bildelemente möglichst nicht abgedeckt werden.The fastening lugs 8 are designed as thin metal plates which are approximately 2 mm wide and approximately 0.2 mm thick and protrude approximately 4 mm laterally over the frame 11. In contrast, the fastening lugs 8 do not protrude in the direction of the structure plate 1 beyond the frame 11 so that they do not protrude into the visible area of the image area of the imaging module and thus image elements are not covered as far as possible.
Bei einer derartigen Ausbildung der optischen Baugruppe 5 werden zwar einige wenige der an den äußeren Rändern des Bildgebermoduls befindlichen Bildelemente von Anordnungsteilen der optischen Baugruppe 5, hier insbesondere von dem Rahmen 1 1 , verdeckt. Dieser geringfügige Nachteil wird jedoch durch die umfassenden Vorteile der Erfindung, auf die weiter unten eingegangen wird, klar überkompensiert.With such an embodiment of the optical assembly 5, a few of the picture elements located on the outer edges of the imaging module are covered by arrangement parts of the optical assembly 5, here in particular by the frame 11. However, this minor disadvantage is clearly overcompensated by the extensive advantages of the invention, which will be discussed below.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kommt eine optische Baugruppe zur An-wendung, die mindestens folgende Bestandteile umfaßt: - eine flächig ausgebildete rechteckige Strukturplatte 1 der Abmaße 250 mm x 350 mm x 2 mm,In a further embodiment of the invention, an optical assembly is used, which comprises at least the following components: a flat rectangular structural plate 1 of dimensions 250 mm x 350 mm x 2 mm,
- eine ferromagnetische Komponente in Form eines Rahmens aus Eisen, die starr an der optischen Strukturplatte 1 befestigt ist und diese an ihren Außenkanten jeweils wenige Millimeter einfaßt, und- A ferromagnetic component in the form of a frame made of iron, which is rigidly attached to the optical structure plate 1 and each surrounds a few millimeters on its outer edges, and
- zwei Dauermagneten in Streifenform, die jeweils eine Klebefläche aufweisen, mit der sie dauerhaft an dem Gehäuse eines Flachbildschirms angeklebt werden, wodurch die optische Baugruppe lösbar (und daher temporär) an dem Flachbildschirm zu befestigen ist, indem die ferromagnetische Komponente der Strukturplat- te 1 an die zwei besagten streifenförmigen Dauermagneten angesetzt wird.- Two permanent magnets in strip form, each with an adhesive surface with which they are permanently glued to the housing of a flat screen, whereby the optical assembly can be detachably (and therefore temporarily) attached to the flat screen by the ferromagnetic component of the structural plate 1 is attached to the two said strip-shaped permanent magnets.
Vorzugsweise werden die streifenförmigen Dauermagneten dazu links und rechts der Bildgeberoberfläche eines 1 5"-TFT-LC-Displays angeklebt.For this purpose, the strip-shaped permanent magnets are preferably glued to the left and right of the imaging surface of a 15 "TFT-LC display.
Die Strukturplatte 1 umfaßt hier beispielsweise ein Glassubstrat von etwa 1 ,9 mm Stärke, auf dem ein Wellenfilterarray auflaminiert ist. Das Filterarray besteht aus einem fotografischen, ausbelichteten und ausentwickelten Film, z.B. vom Typ AGFA Aliance HN 0.1 mm der beispielsweise eine der in der bereits zitierten DE 201 21 31 8 Ul beschriebene Filterarraystruktur aufweist. Andere Filterstrukturen sind selbstverständlich denkbar.The structure plate 1 here comprises, for example, a glass substrate of approximately 1.9 mm thickness, on which a wave filter array is laminated. The filter array consists of a photographic, exposed and developed film, e.g. of the type AGFA Aliance HN 0.1 mm which, for example, has one of the filter array structures described in the already cited DE 201 21 31 8 Ul. Other filter structures are of course conceivable.
Das hier genannte Ausgestaltungsbeispiel ist preiswert herzustellen und für den Anwender einfach in der Handhabung.The design example mentioned here is inexpensive to manufacture and easy for the user to use.
Die Erfindung bietet mehrere Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Die optischen Baugruppen 5 können weitestgehend unabhängig von der Gehäuseausbildung des jeweils benutzten Flachbildschirms an diesen angebracht und optional wieder entfernt werden. Sie sind kostengünstig und einfach zu realisieren. Der jeweils verwendete Flachbildschirm benötigt zur Umrüstung mit der optischen Bau- gruppe keinerlei Vor- oder Nachbehandlung. Es sind keinerlei Eingriffe in bewährte Fertigungsabläufe für Flachbildschirme nötig.The invention offers several advantages over the prior art. The optical assemblies 5 can be attached to the flat screen to a large extent independently of the housing design and optionally removed again. They are inexpensive and easy to implement. The flat screen used in each case does not require any pre-treatment or post-treatment to convert it to the optical module. There is no need to intervene in proven production processes for flat screens.
Die unter Verwendung der optischen Baugruppen 5 durchzuführenden Verfahren zur Herstellung von autostereoskopischen Flachbildschirmen sind kostengünstig umzusetzen, insbesondere da die erfindungsgemäße Herstellung eines autostereoskopischen Flachbildschirms ohne spezielle Gehäusekonstruktionen bzw. ohne die Öffnung des Gehäuses eines zu verwendenden ursprünglichen zweidimensionale Bilder darbietenden Flachbildschirms vonstatten geht. Ferner sind die Komponenten für die Umrüstung, ebenjene optische Baugruppen 5, preiswert herzustellen. Die Erfindung findet z.B. auf dem Gebiet der 3D-Graphik gewerbliche Anwendung.The methods for the production of autostereoscopic flat screens to be carried out using the optical assemblies 5 can be implemented inexpensively, in particular since the production of an autostereoscopic flat screen according to the invention without special housing designs or without the Opening the housing of an original two-dimensional image flat screen to be used takes place. Furthermore, the components for the retrofit, namely those optical assemblies 5, are inexpensive to manufacture. The invention finds commercial application, for example, in the field of 3D graphics.
Insbesondere wird mit einfachen und kostengünstigen Mitteln erreicht, daß eine optische Baugruppe, welche zur Trennung von Teilbildern für eine monoskopische und autostereoskopische Bilddarstellung auf Flachbildschirmen geeignet ist, reversibel an einem Flachbildschirm befestigt werden kann, wobei die Befestigung weitest- gehend unabhängig von der Gestaltung des Gehäuses des Flachbildschirms ist.In particular, it is achieved with simple and inexpensive means that an optical assembly, which is suitable for separating partial images for monoscopic and autostereoscopic image display on flat screens, can be reversibly attached to a flat screen, the attachment being largely independent of the design of the housing of the flat screen.
Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß die Bildgeber sowohl zur Farbwiedergabe als auch monochrom ausgeführt sein können. Finally, it should be pointed out that the image generators can be designed for color reproduction as well as monochrome.

Claims

Patentansprücheclaims
1 . Anordnung zur räumlichen Darstellung einer Szene/eines Gegenstandes, bei der eine Vielzahl einzelner Bildelemente in einem Raster aus Spalten und Zeilen gleichzeitig sichtbar gemacht wird, die Bildelemente Teilinformationen aus mehr als zwei Ansichten der Szene/des Gegenstandes beinhalten, umfassend eine Bildwiedergabeeinrichtung zur Wiedergabe der Bildelemente und - eine optische Baugruppe (5), die eine Vielzahl von optischen Elementen, bevorzugt von Filterelementen, aufweist und die, auf die Blickrichtung eines Betrachters bezogen, der Bildwiedergabeeinrichtung vorgeordnet ist, wobei die Positionen der optischen Elemente innerhalb der optischen Baugruppe (5) so vorgegeben sind, daß sich das von den Bildelementen ausgehende Licht in Richtungen ausbreitet, die sich in Betrachtungspositionen schneiden, von denen aus Teilinformationen einer ersten Auswahl der Ansichten von dem einen und Teilinformationen einer zweiten Auswahl der Ansichten von dem anderen Auge eines oder mehrerer Betrachter wahrnehmbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß - die Bildwiedergabeeinrichtung und die optische Baugruppe (5) mittels einer Befestigungsvorrichtung lösbar miteinander verbunden sind, wobei mit dem Befestigen der optischen Baugruppe an der Bildwiedergabeeinrichtung die Änderung von einer monoskopischen in eine autostereoskopische Bilddarstellung und umgekehrt mit dem Entfernen der optischen Baugruppe (5) von der Bildwiedergabeeinrichtung die Änderung von einer autostereoskopischen in eine monoskopische Bilddarstellung erzielt wird.1 . Arrangement for the spatial representation of a scene / an object, in which a multiplicity of individual image elements are made visible simultaneously in a grid of columns and rows, the image elements contain partial information from more than two views of the scene / the object, comprising an image display device for reproducing the image elements and - an optical assembly (5) which has a multiplicity of optical elements, preferably filter elements, and which, in relation to the viewing direction of a viewer, is arranged upstream of the image display device, the positions of the optical elements within the optical assembly (5) thus are predetermined that the light emanating from the picture elements propagates in directions which intersect in viewing positions, from which partial information of a first selection of the views from one and partial information from a second selection of the views from the other eye of one or more Betra are perceptible, characterized in that - the image display device and the optical assembly (5) are detachably connected to one another by means of a fastening device, with the attachment of the optical assembly to the image display device changing from a monoscopic to an autostereoscopic image display and vice versa with the removal the optical assembly (5) from the image display device the change from an autostereoscopic to a monoscopic image is achieved.
2. Anordnung nach Anspruch 1 , bei der die optische Baugruppe (5) eine Strukturplatte (1 ) aufweist, deren Strukturen die Vielzahl der optischen Elemente bilden, als Bildwiedergabeeinrichtung ein Flachbildschirm vorgesehen ist, und als Befestigungsvorrichtung Mittel zur Beeinflussung des Luftdrucks zwischen der Strukturplatte (1 ) und der Oberfläche des Flachbildschirms vorhanden sind, wodurch - bei Erzeugung eines Unterdrucks zwischen der Strukturplatte (1 ) und der Oberfläche des Flachbildschirms die optische Baugruppe (5) am Flachbildschirm ge- halten wird, und bei Erzeugung eines Normal- oder Überdrucks zwischen der Strukturplatte (1 ) und der Oberfläche des Flachbildschirms die Loslösung der optischen Baugruppe (5) vom Flachbildschirm erzielt wird.2. Arrangement according to claim 1, wherein the optical assembly (5) has a structure plate (1), the structures of which form the plurality of optical elements, a flat screen is provided as the image display device, and means for influencing the air pressure between the structure plate () 1) and the surface of the flat screen are present, whereby - when generating a vacuum between the structure plate (1) and the surface of the flat screen, the optical assembly (5) on the flat screen will hold, and when generating a normal or positive pressure between the structure plate (1) and the surface of the flat screen, the detachment of the optical assembly (5) from the flat screen is achieved.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturplatte (1 ) flächig ausgebildet und an ihren Außenkanten umlaufend von einem Rahmen (2) eingefaßt ist, der einen oder mehrere Abstandshalter zur definierten Beabstandung der Strukturplatte (1 ) von der Oberfläche des Flachbildschirms aufweist, wobei beim Aufsetzen des Rahmens (2) auf einen Flachbildschirm eine im wesentlichen luftdichte Kavität zwischen der Strukturplatte (1 ) und der Oberfläche des Flachbildschirms gebildet wird.3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the structure plate (1) is flat and is encircled on its outer edges by a frame (2) which one or more spacers for the defined spacing of the structure plate (1) from the surface of the flat screen having an essentially airtight cavity between the structure plate (1) and the surface of the flat screen when the frame (2) is placed on a flat screen.
4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Beeinflussung des Luftdrucks zwischen der Strukturplatte (1 ) und der Oberfläche eines Flachbildschirms mindestens eine handgetriebene oder elektrisch betriebene Pumpe und/oder ein Ventil umfassen.4. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the means for influencing the air pressure between the structure plate (1) and the surface of a flat screen include at least one hand-operated or electrically operated pump and / or a valve.
5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Beeinflussung des Luftdrucks einen beweglichen und luftundurchlässigen, vorzugsweise aus Plastik oder Gummi bestehenden Saum (6) umfassen, welcher am Rahmen (2) befestigt und derart ausgebildet ist, daß beim Andrücken an den Flachbildschirm zwischen der Strukturplatte (1 ) und der Oberfläche des Flach- bildschirms ein Unterdruck entsteht, wodurch die gesamte Baugruppe (5) an besagtem Flachbildschirm gehalten wird.5. Arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that the means for influencing the air pressure comprise a movable and air-impermeable, preferably made of plastic or rubber hem (6) which is attached to the frame (2) and is designed such that when Pressing the flat screen between the structure plate (1) and the surface of the flat screen creates a negative pressure, as a result of which the entire assembly (5) is held on the said flat screen.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Beeinflussung des Luftdrucks weiterhin ein Ventil umfassen, welches bei Bedarf einen Druckausgleich zwischen dem Ort des Unterdrucks und dem6. Arrangement according to one of claims 2 to 5, characterized in that the means for influencing the air pressure further comprise a valve which, if necessary, a pressure compensation between the location of the vacuum and the
Außenluftdruck herbeiführt, so daß die optische Baugruppe (5) leicht abgenommen werden kann.Provides outside air pressure so that the optical assembly (5) can be easily removed.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, umfassend aus Gummi bestehen- de, streifenförmige Abschnitte zur Abdichtung von Fügestellen gegen Luftdurchlässigkeit. 7. Arrangement according to one of claims 2 to 6, comprising rubber, strip-shaped sections for sealing joints against air permeability.
8. Anordnung nach Anspruch 1 , bei der als Bildwiedergabeeinrichtung ein Flachbildschirm vorgesehen und als Mittel zur Befestigung der optischen Baugruppe (5) am Flachbildschirm ein adhäsiv wirkendes Medium, vorzugsweise eine Flüssigkeit, vorhanden ist, wobei das adhäsiv wirkende Medium als möglichst wenig Licht absorbierend ausgebildet ist und bevorzugt aus Zedernholzöl besteht,8. Arrangement according to claim 1, in which a flat screen is provided as the image display device and an adhesive medium, preferably a liquid, is provided as means for attaching the optical assembly (5) to the flat screen, the adhesive medium being designed to absorb as little light as possible is and preferably consists of cedarwood oil,
9. Anordnung nach Anspruch 1 , bei der - als Bildwiedergabeeinrichtung ein Flachbildschirm vorgesehen ist, welcher mindestens ein Bildgebermodul und ein Gehäuse umfaßt, und die optische Baugruppe (5) mit einer Strukturplatte (1 ) versehen ist, - bei der die Strukturen eine Vielzahl der optischen Elemente bilden, - die eine vordere Großfläche (1 .1 ) und eine hintere Großfläche (1 .2) sowie um- laufende Schmalflächen (7.1 bis 7.4) aufweist, und9. Arrangement according to claim 1, in which - as a picture display device a flat screen is provided, which comprises at least one imaging module and a housing, and the optical assembly (5) is provided with a structure plate (1), - in which the structures have a plurality of form optical elements, - which has a front large area (1 .1) and a rear large area (1 .2) and circumferential narrow areas (7.1 to 7.4), and
- die mit mindestens einem Befestigungselement versehen ist, welches starr oder beweglich an der Strukturplatte (1 ) angeordnet ist und an mindestens einer der Schmalflächen (7.2) hervorragt, wobei die Befestigung der optischen Baugruppe (5) erzielt wird, indem das Befesti- gungselement zwischen zwei Komponenten des Flachbildschirms, vorzugsweise zwischen einen Abschnitt des Bildgebermoduls und einen Abschnitt des Gehäuses, geschoben wird.- Which is provided with at least one fastening element, which is arranged rigidly or movably on the structural plate (1) and protrudes on at least one of the narrow surfaces (7.2), the fastening of the optical assembly (5) being achieved by the fastening element between two components of the flat screen, preferably between a section of the imaging module and a section of the housing, is pushed.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturplatte (1 ) innerhalb von Vorsprüngen, die am Gehäuse des Flachbildschirms in Richtung des Betrachters herausragen, positionierbar ist, wobei die Abmaße der Strukturplatte (1 ) derart ausgeführt sind, daß sie mit ihren Außenkanten an den Vorsprüngen anliegt.10. The arrangement according to claim 9, characterized in that the structure plate (1) can be positioned within projections which protrude from the housing of the flat screen in the direction of the viewer, the dimensions of the structure plate (1) being designed such that they with their Outer edges abut the projections.
1 1 . Anordnung nach Anspruch 9 oder 1 0, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer Schmalfläche (7.2) Befestigungselemente in Form von Befestigungsnasen (8) vorhanden sind, von denen mindestens eine mittels einer Verschiebe- und/oder Verdreheinrichtung beweglich ist, wobei sie beim Ansetzen der optischen Baugruppe (5) an den Flachbildschirm nicht von der betreffenden Schmal- fläche (7.2) hervorragt und zur Befestigung der optischen Baugruppe (5) am1 1. Arrangement according to Claim 9 or 1 0, characterized in that fastening elements in the form of fastening lugs (8) are present on at least one narrow surface (7.2), at least one of which is movable by means of a displacement and / or twisting device, wherein when the optical assembly (5) on the flat screen does not protrude from the narrow surface (7.2) in question and for fastening the optical assembly (5) on
Flachbildschirm so verschoben oder verschwenkt werden kann, daß sie an einer Schmalfläche (7.2) hervorragt und sich zwischen den beiden Komponenten des Flachbildschirms befindet.Flat screen can be moved or swiveled so that it is on a Narrow surface (7.2) protrudes and is located between the two components of the flat screen.
2. Anordnung nach Anspruch 9 bis 1 1 , weiterhin umfassend mindestens eine Klemme, welche an einer Schmalfläche der Strukturplatte (1 ) angebracht ist und zur Klemmbefestigung der optischen Baugruppe (5) am Gehäuse des Flachbildschirms dient.2. Arrangement according to claim 9 to 1 1, further comprising at least one clamp, which is attached to a narrow surface of the structure plate (1) and is used for clamping the optical assembly (5) on the housing of the flat screen.
3. Anordnung nach Anspruch 1 , bei der als Bildwiedergabeeinrichtung ein Flachbildschirm vorgesehen ist, welcher mindestens ein Bildgebermodul und ein Gehäuse umfaßt, die optische Baugruppe mit mindestens einer Strukturplatte (1 ) versehen ist, bei der die Strukturen die Vielzahl der optischen Elementen bilden und als Befestigungsvorrichtung magnetische Mittel vorgesehen sind.3. Arrangement according to claim 1, in which a flat screen is provided as the image display device, which comprises at least one imaging module and a housing, the optical assembly is provided with at least one structure plate (1), in which the structures form the plurality of optical elements and as Fastening device magnetic means are provided.
4. Anordnung nach Anspruch 1 3 , dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine ferro- oder paramagnetische Komponente welche starr oder beweglich an der Strukturplatte (1 ) befestigt ist und mindestens ein Dauermagnet in Streifenform an dem Gehäuse des Flachbildschirms vorhanden ist, so daß die optische Bau- gruppe (5) lösbar an dem Flachbildschirm befestigt wird, indem die ferro- bzw. paramagnetische Komponente an den Dauermagneten angesetzt und durch diesen gehalten wird.4. Arrangement according to claim 1 3, characterized in that at least one ferro- or paramagnetic component which is rigidly or movably attached to the structure plate (1) and at least one permanent magnet in strip form is present on the housing of the flat screen, so that the optical construction - Group (5) is releasably attached to the flat screen by attaching the ferro- or paramagnetic component to the permanent magnet and holding it.
5. Anordnung nach Anspruch 1 3 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die ferro- bzw. paramagnetische Komponente als Rahmen (1 1 ) ausgebildet ist, welcher die5. Arrangement according to claim 1 3 or 14, characterized in that the ferro- or paramagnetic component is designed as a frame (1 1), which the
Strukturplatte (1 ) einfaßt.Binding structure plate (1).
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 1 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturplatte (1 ) einen im wesentlichen rechteckigen Umriß hat, in ihren flä- chigen Abmaßen größer oder gleich der sichtbaren Fläche des Bildgebermoduls des Flachbildschirms ist und die optische Baugruppe (5) in ihren äußeren Abma¬ ßen derart ausgebildet ist, daß sie mit Außenkanten an Gehäuseabschnitten des Flachbildschirmes, insbesondere an Gehäusevorsprüngen (9), anliegt.6. Arrangement according to one of claims 2 to 1 5, characterized in that the structure plate (1) has a substantially rectangular outline, in its flat dimensions is greater than or equal to the visible area of the imaging module of the flat screen and the optical assembly ( being equally 5) in their outer Abma ¬ formed such that it abuts with the outer edges of the housing sections of the flat screen, in particular on the housing protrusions (9).
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturplatte (1 ) als Filterarray, als Lentikularschirm, als Barriereschirm oder als Prismenraster mit entsprechend ausgebildeten optischen Elementen ausgeführt ist.7. Arrangement according to one of claims 2 to 16, characterized in that the structure plate (1) as a filter array, as a lenticular screen, as a barrier screen or is designed as a prism grid with appropriately trained optical elements.
1 8. Anordnung nach Anspruch 1 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturplatte (1 ) mindestens als Filterarray mit einer Vielzahl von Wellenlängenfiltern, Graustufenfiltern und/oder Polarisationsfiltern ausgebildet ist, wobei mit der Befestigung der optische Baugruppe (5) an der Bildwiedergabeeinrichtung jeweils ein Bildelement des Bildgebermoduls mit mehreren zugeordneten Wellenlängen-, Graustufen- bzw. Polarisationsfiltern des Filterarrays und umgekehrt ein Wellenlängen-, Graustufen- bzw. Polarisationsfilter des Filterarrays mit mehreren zugeordneten Bildelementen des Bildgebermoduls derart korrespondiert, daß jeweils die Verbindungsgerade zwischen dem Schwerpunkt der Querschnittsfläche eines sichtbaren Abschnitts des Bildelements und dem Schwerpunkt der Querschnittsfläche eines sichtbaren Abschnitts des Wellenlängen-, Graustufenbzw. Polarisationsfilters einer Ausbreitungsrichtung des von dem betreffenden Bildelement ausgehenden Lichtes entspricht, die Ausbreitungsrichtungen sich in einer Vielzahl von Betrachtungspositionen schneiden und - von jeder Betrachtungsposition aus ein Betrachter mit einem Auge überwiegend Teilinformationen einer ersten Auswahl und mit dem anderen Auge überwiegend Teilinformationen einer zweiten Auswahl aus den Ansichten optisch wahrnimmt, wodurch von einer Vielzahl von Betrachtungspositionen aus für den Betrachter ein räumlicher Eindruck entsteht.1 8. Arrangement according to claim 1 7, characterized in that the structure plate (1) is formed at least as a filter array with a plurality of wavelength filters, grayscale filters and / or polarization filters, with the attachment of the optical assembly (5) to the image display device in each case Picture element of the imaging module with several assigned wavelength, grayscale or polarization filters of the filter array and vice versa a wavelength, grayscale or polarization filter of the filter array with several assigned picture elements of the imaging module corresponds in such a way that the straight line connecting the center of gravity of the cross-sectional area of a visible section of the picture element and the center of gravity of the cross-sectional area of a visible section of the wavelength, grayscale or Polarization filter corresponds to a direction of propagation of the light emanating from the relevant picture element, the directions of propagation intersect in a plurality of viewing positions and - from each viewing position a viewer with one eye predominantly partial information from a first selection and with the other eye predominantly partial information from a second selection from the views visually perceives what creates a spatial impression for the viewer from a variety of viewing positions.
1 9. Anordnung nach Anspruch 1 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturplatte (1 ) als Substrat mit auflaminiertem oder aufgedrucktem Wellenlängenfilterarray ausgeführt ist.1 9. Arrangement according to claim 1 8, characterized in that the structure plate (1) is designed as a substrate with a laminated or printed wavelength filter array.
20. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 1 9, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur beweglichen Lagerung der Strukturplatte (1 ) vorgesehen sind, welche zur Anwendung in Kombination mit einer Tracking-Einheit zur Detektion der Augenposition eines Betrachters oder mehrerer Betrachter geeignet ist.20. Arrangement according to one of claims 2 to 1 9, characterized in that means are provided for movably supporting the structure plate (1), which is suitable for use in combination with a tracking unit for detecting the eye position of one or more viewers.
21 . Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20 mit Mitteln zur Justierung der optischen Baugruppe (5) oder der Strukturplatte (1 ) im Bezug auf ihre Relativpo- sition zur Bildwiedergabeeinrichtung, wobei diese Mittel insbesondere eine Mikrometerschraube und/oder einen Exzentertrieb umfassen.21st Arrangement according to one of claims 1 to 20 with means for adjusting the optical assembly (5) or the structure plate (1) with respect to their relative position sition to the image display device, these means in particular comprising a micrometer screw and / or an eccentric drive.
22. Verfahren zum temporären Umrüsten eines Flachbildschirmes zu einem autoste- reoskopischen Flachbildschirm unter Verwendung einer optischen Baugruppe (5), die mindestens einem der vorgenannten Ansprüche 2 bis 21 genügt, indem diese optische Baugruppe (5) mittels einer Befestigungsvorrichtung reversibel an dem22. A method for temporarily converting a flat screen to an autostereoscopic flat screen using an optical assembly (5), which meets at least one of the preceding claims 2 to 21, by this optical assembly (5) being reversibly attached to the by means of a fastening device
Flachbildschirm befestigt wird.Flat screen is attached.
23. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem nach der Befestigung der optischen Baugruppe (5) an dem Flachbildschirm eine Justierung der Relativposition der optischen Baugruppe (5) und/oder der in der optischen Baugruppe (5) enthaltenen Strukturplatte (1 ) zum Flachbildschirm vorgenommen wird.23. The method according to claim 22, in which, after the attachment of the optical assembly (5) to the flat screen, an adjustment of the relative position of the optical assembly (5) and / or the structure plate (1) contained in the optical assembly (5) to the flat screen is carried out becomes.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Justierung wie folgt durchgeführt wird:24. The method according to claim 23, characterized in that the adjustment is carried out as follows:
Darbietung eines Testbildes auf dem Flachbildschirm, wobei das Testbild bevorzugt ein aus n (n>2) Ansichten in Zeilen und/oder Spalten kombiniertes Bild ist, wobei genau (n-1 ) der Ansichten jeweils einer komplett schwarzen Fläche ent- sprechen und genau eine Ansicht einer vollständig weißen oder einer vollständig blauen oder einer vollständig grünen oder einer vollständig roten Fläche entspricht, stete Veränderung der Relativposition der optischen Baugruppe (5) bzw. der Strukturplatte (1 ) zum Flachbildschirm und gleichzeitige visuelle Kontrolle der jeweils sichtbaren monokularen Bilder aus einer beliebigen, aber festen monokularen Betrachtungsposition, bis durch die Veränderung der Relativposition eine solche Relativposition gefunden ist, bei der sich eine maximal ausgedehnte weiße oder eine maximal ausgedehnte blaue oder eine maximal ausgedehnte grüne oder eine maximal ausgedehnte rote sichtbare Fläche in dem sichtbaren mono- kularen Bild ergibt.Presentation of a test image on the flat screen, the test image preferably being an image combined from n (n> 2) views in rows and / or columns, with exactly (n-1) of the views each corresponding to a completely black area and exactly one View of a completely white or a completely blue or a completely green or a completely red surface, constant change of the relative position of the optical assembly (5) or the structure plate (1) to the flat screen and simultaneous visual control of the respectively visible monocular images from any one , but a fixed monocular viewing position until the relative position changes to such a relative position that results in a maximally extended white or a maximally extended blue or a maximally extended green or a maximally extended red visible area in the visible monocular image ,
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß unter Einbeziehung einer Darbietung eines aus mehreren Ansichten einer Szene und/oder eines Gegenstandes zusammengesetzten Bildes eine eventuell vorhan- dene Verdrehung einer Vorzugsrichtung der Bildelemente, beispielsweise der25. The method according to any one of claims 22 to 24, characterized in that including a presentation of an image composed of several views of a scene and / or an object, a possibly existing rotation of a preferred direction of the picture elements, for example the
Spalten der Bildelemente, zu einer quasi-parallelen Vorzugsrichtung eines Rasters auf der optischen Strukturplatte, beispielsweise der Spalten der Filterelemente, weitestgehend ausgeglichen wird, indem das auf den Bildelementen dargestellte Bild entsprechend verdreht wird.Columns of the picture elements to a quasi-parallel preferred direction of a grid on the optical structure plate, for example the columns of the filter elements, is largely compensated for by rotating the image shown on the picture elements accordingly.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer mit einem Wellenlängen- oder Graustufenfilterarray versehenen Strukturplatte eine eventuell vorhandene Verdrehung ausgeglichen wird, indem eine Folge jeweils nächstbenachbarter Positionen von Bildinformationen einer Ansicht parallel zu einer Folge nicht-opaker nächstbenachbarter Filterelemente auf dem Wellen- längen- oder Graustufenfilterarray ausgerichtet wird.26. The method according to claim 25, characterized in that when using a structure plate provided with a wavelength or grayscale filter array, any rotation that may be present is compensated for by a sequence of respectively adjacent positions of image information of a view parallel to a sequence of non-opaque neighboring filter elements on the Wavelength or grayscale filter array is aligned.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Darbietung eines aus mehreren Ansichten einer Szene und/oder eines Gegenstandes zusammengesetzten Bildes auf dem Flachbildschirm die Bildkom- bination derart erfolgt, daß mindestens einem kleinsten physischen Bildelement, vorzugsweise einem Farbsubpixel, gleichzeitig Bildinformationen aus zwei verschiedenen Ansichten zugeordnet werden. 27. The method according to any one of claims 22 to 26, characterized in that when a picture composed of several views of a scene and / or an object is presented on the flat screen, the picture combination is such that at least one smallest physical picture element, preferably one Color sub-pixels, image information from two different views can be assigned simultaneously.
EP03750477A 2002-09-03 2003-09-02 Device for spatial representation of a scene/of an object Withdrawn EP1535476A1 (en)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE20213819U DE20213819U1 (en) 2002-09-03 2002-09-03 Optical assembly
DE20213819U 2002-09-03
DE10248786A DE10248786A1 (en) 2002-10-16 2002-10-16 Spatial representation arrangement for scene or object, has reproduction device and optical unit reversibly connected by attachment device to reversibly change from monoscopic to auto stereoscopic representation
DE10248786 2002-10-16
DE10256905 2002-12-03
DE10256905A DE10256905A1 (en) 2002-12-03 2002-12-03 Spatial representation arrangement for scene or object, has reproduction device and optical unit reversibly connected by attachment device to reversibly change from monoscopic to auto stereoscopic representation
PCT/EP2003/009723 WO2004023823A1 (en) 2002-09-03 2003-09-02 Device for spatial representation of a scene/of an object

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1535476A1 true EP1535476A1 (en) 2005-06-01

Family

ID=31981888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP03750477A Withdrawn EP1535476A1 (en) 2002-09-03 2003-09-02 Device for spatial representation of a scene/of an object

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1535476A1 (en)
JP (1) JP2005535000A (en)
AU (1) AU2003270137A1 (en)
WO (1) WO2004023823A1 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070083617A (en) * 2004-08-31 2007-08-24 엑스드라이데 테히놀로기스 게엠베하 Assembly for representing images in three dimensions
US20090273720A1 (en) * 2005-09-21 2009-11-05 Fujitsu Ten Limited. Display Apparatus, and Methods for Inspecting and Manufacturing the Same, and Methods for Inspecting and Manufacturing Display Panel
US7924351B2 (en) 2006-02-24 2011-04-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Autostereoscopic display
WO2008020417A2 (en) * 2006-08-18 2008-02-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Autostereoscopic display device and method of manufacturing the same
DE102007047470B3 (en) * 2007-09-28 2009-05-28 Visumotion Gmbh Method for aligning a parallax barrier screen on a screen
DE102008052835A1 (en) 2008-10-20 2010-04-22 3D Jtvm Ltd. Method for positioning an optical element on a picture display device
AT507984B1 (en) * 2009-03-10 2012-01-15 Cochius Gabriela ADAPTER WASHER
KR101428171B1 (en) 2012-07-12 2014-08-07 주식회사 포스코 Display apparatus and manufacturing method thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0695960A1 (en) 1994-07-21 1996-02-07 Eastman Kodak Company Apparatus and methods for assembling depth image systems

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3255087B2 (en) * 1997-06-23 2002-02-12 株式会社エム・アール・システム研究所 3D image display device
DE20002149U1 (en) * 2000-01-25 2000-04-20 4D Vision Gmbh Arrangement for the spatial representation of a scene / an object
DE10037437C2 (en) * 2000-07-24 2002-06-20 Hertz Inst Heinrich Structure plate for monoscopic and stereoscopic image display on flat screens
DE20013873U1 (en) * 2000-08-04 2001-03-01 4D Vision Gmbh Arrangement for the optional display of two-dimensional or three-dimensional perceptible image content
JP2002084553A (en) * 2000-09-11 2002-03-22 Canon Inc Stereoscopic display device
DE20106691U1 (en) * 2001-04-18 2001-06-21 Tai Technology Co Adjustable parallax plate assembly for viewing three-dimensional images on a display unit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0695960A1 (en) 1994-07-21 1996-02-07 Eastman Kodak Company Apparatus and methods for assembling depth image systems

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004023823A1 (en) 2004-03-18
AU2003270137A1 (en) 2004-03-29
JP2005535000A (en) 2005-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2153269B1 (en) Method for the orientation of a parallax barrier screen on a display screen
DE102007016773B4 (en) Method and arrangement for three-dimensional representation
DE19500315C1 (en) Personal autostereoscopic viewing screen for TV or displays
EP2011344A2 (en) Method and devices for calibrating a display unit comprising a display and autostereoscopic adapter disc
WO1998027451A1 (en) Method and device for the three-dimensional representation of information
DE102008062790A1 (en) Method and arrangement for spatial representation
DE10252830B3 (en) Autostereoscopic adapter for flat panel display, includes electronic sensor unit with circuitry matching screen-lens-scanning raster configuration
WO2005025238A2 (en) Sweet spot beam splitter for separating images
EP1683366A1 (en) Two-dimensional or three-dimensional representation array
EP1611474A1 (en) Method for the production of a 3d screen
EP1535476A1 (en) Device for spatial representation of a scene/of an object
DE102009013912A1 (en) Method for autostereoscopic visualization of scene or object, involves partially seeing different image elements and/or parts of image elements by observers with both eyes due to vision limitation effect of parallax barrier screen
DE112013000445B4 (en) Process, pixel matrix and LCD monitor screen for 3D images
DE102010018083A1 (en) Simultaneous reproduction of a plurality of images by means of a two-dimensional image representation matrix
DE102007049238A1 (en) Scene spatial representation arrangement for e.g. three-dimensional advertisements, has optical element comprising optical structures, where observer observes predominantly two sets of views with eyes so that visual impression is obtained
DE19652689B4 (en) Method for three-dimensional representation of information
EP2774138B1 (en) Image reproduction assembly having a front pane fastened in a space-saving manner
DE10248786A1 (en) Spatial representation arrangement for scene or object, has reproduction device and optical unit reversibly connected by attachment device to reversibly change from monoscopic to auto stereoscopic representation
DE102009051671B4 (en) Arrangement for imaging temporally sequentially displayed images in different directions
DE102009022049B4 (en) Method and arrangement for spatial representation
DE102007039079B4 (en) Method and arrangement for the spatial representation of a scene with little or no illumination
DE10256905A1 (en) Spatial representation arrangement for scene or object, has reproduction device and optical unit reversibly connected by attachment device to reversibly change from monoscopic to auto stereoscopic representation
DE4226142C2 (en) Method for producing a film combination for achieving a three-dimensional reproduction of images on the imaging surface of a display device of television and video technology and device for carrying out the method
WO2010046234A1 (en) Method for positioning an optical element on an image reproduction device
WO2004107019A1 (en) Spatial representation assembly

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20041215

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: ROSSBACH, HANS-JUERGEN

Inventor name: JAHRMARKT, UWE

Inventor name: ROSS, GUENTER

Inventor name: STORCH, DIETER

Inventor name: KLIPPSTEIN, MARKUS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20051201

TPAC Observations filed by third parties

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNTIPA

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20081007